WO2000027583A1 - Tool-changing device - Google Patents

Tool-changing device

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WO2000027583A1
WO2000027583A1 PCT/EP1999/006574 EP9906574W WO0027583A1 WO 2000027583 A1 WO2000027583 A1 WO 2000027583A1 EP 9906574 W EP9906574 W EP 9906574W WO 0027583 A1 WO0027583 A1 WO 0027583A1
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WO
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tool
main memory
tool changing
changing device
machining tools
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Application number
PCT/EP1999/006574
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Inventor
Johann-Ludwig Strobel
Wolfgang Wieland
Original Assignee
Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
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    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
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    • B23Q2003/155404—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155407—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper linearly movable

Definitions

  • the present invention relates to a tool changing device, in particular for single or multi-spindle machine tools, their spindles
  • the present invention relates to a method for carrying out a tool change in NC-controlled machining centers with one or more spindles.
  • DE 39 01 838 C3 discloses a machining cell of a two-spindle machine tool that has two rotatable tool changers that are driven by a motor. These tool changers each comprise two arms with attached couplings for receiving machining tools. To change a machining tool, one of the arms of the tool changer picks up a machining tool from a tool magazine, which is to be exchanged in a spindle of the machining center. By rotating the tool changer, the second empty arm of the tool changer is positioned so that the tool located in the spindle of the machining center can be taken over by the receiving coupling of the empty arm.
  • the arm with the machining tool to be replaced is positioned so that the new machining tool can be picked up by the spindle of the machining center.
  • the old machining tool is fed to the tool magazine and, after a further rotation of the tool changer, the tool that is next required for machining the workpiece can be picked up from the tool magazine by an arm of the tool changer.
  • a machining center with one or two tool spindles is known from the prospectus of Fritz Werner Deutschenberichtmaschinen AG, Berlin, 1712 D 4000 9/93 HH "Series-TCF", which has a tool changing device that transports machining tools between a magazine and the spindles.
  • This tool changing device has two arms, each of which can hold a machining tool.
  • a processing tool with changer pliers is first removed from the magazine and transported to a ready position. Then the tool changer and the machine stand move towards each other, with a free changer pliers picking up the old tool from the spindle of the machining center. By rotating the tool changer about its axis of rotation, the new machining tool is inserted into the spindle. The tool changer and the machine stand now move away from each other again and the old machining tool is placed in the magazine by the tool changer.
  • a tool changer according to the prior art can only deliver one machining tool to a spindle or can hold one machining tool at a time.
  • the tool changing devices known from the prior art have a complicated structure in which, in some cases, time-consuming rotary and displacement movements for a tool change have to be coordinated with one another. Due to the complicated structure, the maintenance and manufacturing costs for such tool changing devices are disproportionately high.
  • the invention is based on the technical problem of providing a tool changing device for single- or multi-spindle machine tools, which has a simplified structure and is therefore inexpensive to manufacture, and enables a quick and precise tool change.
  • a method for changing machining tools is to be provided, which further reduces the time required for the tool change.
  • a tool changing device has a main store, a transfer device and an intermediate store, which has a transfer position for the tool transfer between the intermediate store and a spindle of the machine tool.
  • the buffer store can hold at least two machining tools per spindle, while the main memory is designed to hold a large number of machining tools.
  • the invention is based on the idea that a tool change takes place particularly quickly when the machining tool and the spindle of the machining center only minimal distances have to be moved for the tool change. Therefore, an empty holding device and a holding device with the machining tool to be changed are present in the buffer of the tool changing device.
  • the empty holding device and the holding device with the new machining tool are preferably arranged next to one another, so that the path that the holding devices have to cover for a tool change is minimized.
  • the spindle is moved to the transfer position of the intermediate store, in which an empty holding device is already located. For example, the old processing tool can then be transferred to the empty pick-up device in the pickup method.
  • the spindle is now withdrawn by a small defined amount, so that the holding devices can be moved in the intermediate store without the risk of a collision with the spindle.
  • the pick-up device with the processing tool required for the next processing step is now shifted from a supply position next to the transfer position into the transfer position, whereby the pick-up device with the old processing tool is simultaneously moved in a supply position.
  • the spindle of the machine tool then travels again in the direction of the transfer position of the intermediate store and picks up the new machining tool there using the pickup method.
  • a transport device can move the holding devices in the main memory in such a way that either a new machining tool is moved into a position in which the transfer device move the new processing tool into the buffer can, or that an old processing tool can be sorted from the buffer from the transfer device into the main memory.
  • the transfer device inserts a placeholder at the location in the main memory from which a processing tool is moved into the intermediate memory, which placeholder essentially has the width of a receiving device and how it can be moved in the main memory.
  • a processing tool with a pick-up device is moved from the intermediate storage via the transfer device into the main memory, the placeholder is removed from the main memory and at the same time the pick-up device with the processing tool is sorted into the place of the placeholder.
  • the time required for the tool changing process can be reduced to a minimum and it is ensured that even when a processing tool is used for a short time, i.e. a short main time, there is always an empty holding device for holding the old working tool and a holding device with the new one Processing tool is available in the buffer.
  • the main memory is designed as an oval rail-shaped path.
  • This rail-shaped path is interrupted at one point per spindle of the machine tool.
  • the width of this opening in the rail of the main memory preferably corresponds to the width of a receiving device.
  • the intermediate store is also designed as a rail-shaped path.
  • the rail of the buffer store also has an interruption per spindle of the machine tool, which has exactly the same width as the opening of the rail of the main store.
  • the rail of the main memory is preferably designed as a flat, straight rail, at least in the region which has the interruptions.
  • the cache is also as one rectilinear rail formed which is parallel to this rectilinear rail section of the main memory. The openings of the rail of the main storage and the intermediate storage are aligned with each other.
  • the transfer device is preferably arranged essentially perpendicular to the straight rail section of the main store and the rail of the intermediate store.
  • a transfer device according to the invention generally consists of a mounting frame with a linear drive, preferably in the form of a piston-cylinder arrangement, and two rail pieces which are fixedly connected to the drive in order to be displaceable by the drive.
  • the distance between the two rail sections is fixed and corresponds exactly to the distance between the rail of the intermediate store and the parallel rail section of the main store.
  • the width of the two rail pieces of the transfer device corresponds exactly to the width of the openings in the rails of the main memory and the intermediate store, that is to say essentially the width of a measuring device for processing tools.
  • the opening or gap in the rail of the intermediate store remains open, while the second rail section of the transfer device preferably carries a placeholder and is not connected to the rail of the main store or to that of the intermediate store .
  • the openings in the rails of the Main memory and the intermediate store closed by moving the rail piece, which had been in the opening of the main store, into the opening of the intermediate store and moving the rail piece with the placeholder into the opening of the main store.
  • the holding devices in the intermediate store can be moved over the entire length of the rail of the intermediate store;
  • the recording devices and placeholders in the main memory can be moved as desired.
  • the piston-cylinder arrangement of the transfer device is preferably operated via a hydraulic or pneumatic system. According to the requirements of the transfer device, other drive concepts can also be realized, for example, racks or other drives.
  • receiving devices can be transported quickly and precisely between the intermediate store and the main store, while at the same time a placeholder can be inserted into the main store when a receiving device is moved with a processing tool from the main store into the intermediate store. If a tool is transported back from the buffer into the main memory, it can be re-arranged exactly in the main memory at the location at which the pick-up device with the processing tool was arranged prior to processing, and which is identified by the placeholder, which at the same time from the Main memory is removed.
  • At least one further cylinder is present on the intermediate storage device, the piston of which can move one or more holding devices simultaneously.
  • the masses to be accelerated have thus been minimized, as a result of which the shifting process within the intermediate store takes place quickly and with little energy expenditure and in particular over the shortest route.
  • the receiving devices in the intermediate store are preferably moved linearly by the cylinder piston, which is driven, for example, hydraulically or pneumatically. This type of drive is particularly low-maintenance and is characterized by high reliability.
  • the receiving devices can also be driven via another linear drive, for example via a toothed rack.
  • a tool changing device can provide the machining tool required for the next machining step during the main time, ie while the spindle is in the machining process.
  • a time-consuming tool search during the tool change is therefore no longer necessary. Since an empty pick-up device is always arranged in the buffer next to the pick-up device with the processing tool required for the subsequent processing step, the pick-up devices only have to be moved a minimal distance after the old processing tool has been placed in a pick-up device by the spindle and before the new processing tool is removed from the Spindle is added. The so-called idle time required for the tool change is thus considerably reduced. Since the recording devices with the processing tools are moved into or out of the main memory during the main time, a longer sorting process in the main memory can be accepted.
  • machining tools in groups or in a specific order system in the main memory, which, for example, facilitate the maintenance, control or exchange of tool groups.
  • the simple structure of a tool changing device according to the embodiment described above enables particularly cost-effective production.
  • the individual components are simple; they are therefore easy to maintain and less prone to failure. This also reduces the maintenance and operating costs for the tool changing device.
  • the holding devices which carry the processing tools are preferably cassettes with gripping tongs which can pick up or deliver processing tools precisely using the pickup method.
  • a spindle is to transfer a processing tool to a pick-up device that is not exactly in the transfer position in the pick-up process
  • the pick-up device can be moved into the exact transfer position via the processing tool engaging in the gripping pliers.
  • only a few receptacles, preferably only two receptacles, are moved in the buffer, which is possible without too much effort. If a holding device is not exactly positioned in a chain magazine, the entire chain magazine would have to be moved with considerable effort.
  • the main store is arranged as a lying oval rail track above the intermediate store, which in turn is positioned above the spindles of the machine tool.
  • This structure enables the width of a machining center to be significantly reduced, especially in confined spaces.
  • the main memory can also be arranged laterally next to the intermediate memory, which in turn can be arranged laterally next to the spindles of the machine tool.
  • the design of the buffer is not limited to a straight rail, but other shapes, such as, for example, a curved design of the rail of the buffer, can also be selected according to the requirements of the buffer.
  • the main memory is also not limited to the essentially oval design of the railroad. Any shape for the main memory can be selected according to the respective requirements. If the transfer device is designed accordingly, it is also possible not to design the main store and / or the intermediate store as a rail-shaped path, but rather, for example, as a chain magazine.
  • an intermediate store and a transfer device are preferably provided for each spindle.
  • the spindles can thus take up machining tools from the intermediate store or store them in the intermediate store independently of one another, and the transfer devices can transport machining tools between the intermediate store and the main store during the main time.
  • transfer devices it is also possible to provide several transfer devices per spindle or per buffer. In this way, the transport of old and new machining tools between the main memory and the buffer can be performed simultaneously and thus even faster.
  • a device is provided on the intermediate storage device which cleans the cone of a new machining tool by blowing or brushing it off before changing into the spindle of the machining center.
  • An arrangement of this cleaning device within the main memory is also possible, but the arrangement on the intermediate store is more favorable due to the limited space in the main store.
  • Figure 1 is a schematic representation of a tool changing device according to the invention for two-spindle machine tools.
  • Fig. 2 is a section along the plane A-A in Fig. 1;
  • Fig. 3 is a section along the plane B-B in Fig. 1;
  • Description of an embodiment of the invention 1 schematically shows a tool changing device 1 according to the invention for a two-spindle machine tool.
  • a tool changing device 1 for a two-spindle machine tool.
  • headstocks 5, 6 are indicated by circles of the machine tool.
  • an empty circle, as in FIG. 1, means a spindle 5, 6 without machining tools. If, as in FIG. 5, two smaller concentric circles are shown in the spindle, there are machining tools in the spindle.
  • a tool changing device 1 essentially consists of a main memory 2, an intermediate storage 3 each and a transfer device 4 per spindle 5, 6 of the machine tool.
  • the main memory 2 is designed as a stationary oval track with a rail 11.
  • the rail 11 is interrupted at two points by openings 12 and 13.
  • the intermediate store 3 is spaced apart from the main store 2 and consists of a rail 14 which is essentially parallel to the main store 2 and which likewise has openings 15, 16 (cf. FIG. 1).
  • the openings 12, 13 of the rail of the main storage and the openings 15, 16 of the intermediate storage are arranged so that the openings 12 and 15 or 13 and 16 are congruent to each other.
  • the rails of the main store and the intermediate store have openings 12, 15 and 13, 16 of the rails, which are each arranged in a line with the transfer devices 4.
  • Transfer device 4 shown which consists essentially of a bracket 20, a cylinder 19 attached thereto and two rail pieces 17, 18.
  • the distance between the rail sections 17 and 18 corresponds to the distance between the main store 2 and the intermediate store 3.
  • the width of the rail sections 17 and 18 corresponds exactly to the width of the openings 12, 13, 15, 16 in the rails of the main store and the intermediate store.
  • the rail sections 17 and 18 can be linearly displaced via the cylinder 19, as indicated by an arrow in FIG. 3.
  • main memory 2 In the main memory 2 are a variety of
  • Receiving devices 8, 10 slidably arranged. These holding devices 8, 10 can hold machining tools III and IV. Also in the intermediate store 3, receiving devices 7, 9 with processing tools I and II attached to them are slidably arranged.
  • the receiving devices in the main memory 2 can be moved via a transport device (not shown).
  • the receiving devices 7, 8, 9, 10, which are, for example, cassettes, have a width which corresponds at most to the width of the rail pieces of the transfer device 4.
  • placeholders 22, 23, 26, 27, the width of which is the same as the width of the receiving devices 7, 8, 9, 10, can be present in the main memory 2 or the transfer device 4.
  • the placeholders 22, 23, 26, 27 are - like the receiving devices - slidably arranged in the main memory.
  • the holding devices in the intermediate store 3 can be moved linearly between different positions.
  • the position perpendicularly above the spindles 5, 6 of the machine tool is referred to in the intermediate store 3 as the transfer position.
  • the remaining positions in the intermediate storage 3 are referred to below as preparation positions.
  • FIG. 1 A complete tool change cycle is now explained in more detail below.
  • the first machining tools I and II are in the holding devices 7 and 9 within the buffer 3 in a transfer position that is defined perpendicularly above the spindles 5 and 6 of the machine tool.
  • the empty spindles 5 and 6 of the machine tool are now moved vertically upwards, as indicated by the arrows, in order to pick up the processing tools I and II in the pickup process, as shown in FIG. 4.
  • the spindles 5 and 6 now move with the processing tools I and 2, as shown by the arrows in FIG. 4, into their working position (FIG. 5), while the empty holding devices 7 and 9 remain in the transfer position.
  • the transfer device 4 is at this time in a position in which the cylinder 19 is retracted, so that the lower rail 18 engages in the opening 12 or 13 of the rail 11 of the main memory.
  • the main memory 2 thus forms a completely closed rail 11, in which receiving devices can be moved as desired via the transport device, not shown.
  • the second machining tools III and IV required for the next machining step can either be moved into a position during the main time, i.e. while the first machining tools I, II are machining a workpiece (not shown), or during the tool change process, the so-called secondary time itself on the lower rail section 18, ie are in the transfer device 4.
  • the cylinder 19 of the transfer device 4 is now extended, as shown in FIG. 6, so that the lower rail section 18 with the receiving devices 8 and 10 thereon and the second machining tools III and IV into the openings 15 and 16 of the rail 14 of the intermediate store 3 engages and the upper rail section 17, on which the placeholders 22 and 23 are arranged, into the openings 12 or 13 of the rail 11 of the main memory engages.
  • the rails 14 and 11 of the intermediate store or the main store are closed, so that the holding devices 7, 8, 9, 10 in the intermediate store can be moved linearly by the cylinder 21.
  • the machining tools III, IV with the holding devices 8, 10 were thus moved from the main memory 2 into the intermediate storage 3 and at the same time the placeholders 22, 23 into the main memory 2 in the place of the holding devices 8, 10.
  • the spindles 5 and 6 move with the first machining tools I, II, as shown in FIG. 7, into the transfer position and transfer the first machining tools I and II to the empty holding devices 7 and 9 after the machining process has been completed using the pickup method 8, the empty spindles 5, 6 are now moved a defined distance downward, so that the holding devices 7, 8, 9, 10 can be moved freely in the intermediate storage 3 without colliding with the empty spindles .
  • the receiving devices 7, 8, 9, 10 are now linearly displaced such that the receiving devices 8 and 10 with the attached second processing tools III, IV are moved into the transfer position for the next processing step.
  • the recording devices 7, 9 with the processing tools I, II of the previous processing step are moved into preparation positions within the intermediate store 3. This state is shown in Fig. 9.
  • the empty spindles 5, 6 can now, as shown in FIG. 10, move upward and pick up the second machining tools III and IV from the transfer position using the pickup method.
  • the spindles 5 and 6 are moved downward again according to FIG. 11, as indicated by arrows in FIG. 10.
  • the buffer 4 there are now two empty holding devices 8, 10 in the transfer position and two holding devices 7, 9 with the first machining tools I, II in the ready position.
  • the holding devices in the main memory are now moved in such a way that the placeholders 26 and 27 for the holding devices 7 and 9 with the processing tools I, II are located on the upper rail section 17 of the transfer device 4. As shown in Fig.
  • the receptacles 7, 8, 9, 10 in the buffer 4 are linearly displaced via the cylinder 21, so that the receptacles 7, 9 with the second processing tools I, II of the previous processing step each are on the lower rail section 18 of the transfer device 4.
  • the holding devices 7, 9 with the processing tools I, II are moved from the intermediate store 3 into the main store 2 by a contraction of the cylinder 19 of the transfer device 4, by the lower rail section 18 out of the opening 15 or 16 of the rail 14 of the buffer is moved into the opening 12 or 13 of the rail 11 of the main memory.
  • the placeholders 26, 27 with the upper rail section 17 are moved up out of the main memory.
  • the holding devices with the processing tools are now moved in such a way that the third processing tools V, VI are positioned on the lower rail section 18 of the transfer device 4 for the subsequent processing step.
  • This state is shown in Fig. 14.
  • the cylinder 19 of the transfer device 4 is extended, so that the upper rail section 17 engages in the openings 12, 13 of the main store and the lower rail section 18 in the openings 15, 16 of the intermediate store.
  • the receiving devices 24, 25 with the third Machining tools V, VI moved into the buffer, while the placeholders 26, 27 get into the main memory.
  • the cylinder 21 is moved in the next step, so that the empty pick-up devices 8, 10 are in the transfer position above the spindles 5, 6, while the pick-up devices 24, 25 with the machining tools V, VI in an adjacent staging position.
  • 17 shows how the spindles 5, 6 - after an upward movement - transfer the second machining tools III, IV to the empty holding devices 8, 10 in the pickup process.
  • the spindles 5, 6 now move back, as shown in Fig. 18, by a defined distance, so that the
  • Cradles 8, 10, 24, 25 can be moved by means of the cylinder 21 so that the cradles 24, 25 with the third machining tools V, VI are in the transfer position, while the cradles 8, 10 are in an adjacent ready position, as shown in FIG Fig. 19 is shown. As shown in FIG. 20, the spindles 5, 6 have been moved up again in order to pick up the machining tools V, VI in the pickup process.
  • FIG. 21 shows the state in which the spindles 5 and 6 use a machining tool V, VI to machine a workpiece (not shown) in a further machining step.
  • the spindles 5, 6 operate in synchronous operation.
  • a tool changing device according to the invention can also be used when the spindles work alternately or in another operating mode.

Abstract

The invention relates to a tool-changing device, especially for single or multi-spindle machine tools, and to a method for carrying out a tool change in a NC machining centre with one or more spindles. To this end, the tool-changing device has a main storage element (2) for receiving a plurality of machining tools (I-VI), at least one intermediate storage element (3) and at least one transfer device (4) for transporting the machining tools between said main storage element (2) and said intermediate storage element (3). The intermediate storage element (3) has at least one transfer position for transferring a tool between the intermediate storage element (3) and the respective spindle (5, 6) of the machine tool.

Description

Werkzeuq echselvorrichtuπq Tool changer
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, deren SpindelnThe present invention relates to a tool changing device, in particular for single or multi-spindle machine tools, their spindles
Bearbeitungswerkzeuge NC-gesteuert aus einem Werkzeugmagazin aufnehmen. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Durchführen eines Werkzeugwechsels in NC- gesteuerten Bearbeitungszentren mit einer oder mehreren Spindeln.Pick up machining tools NC-controlled from a tool magazine. Furthermore, the present invention relates to a method for carrying out a tool change in NC-controlled machining centers with one or more spindles.
Stand der TechnikState of the art
Aus der DE 39 01 838 C3 ist eine Bearbeitungszelle einer Zweispindelwerkzeugmaschine bekannt, die zwei über einen Motor angetriebene, drehbare Werkzeugwechsler aufweist. Diese Werkzeugwechsler umfassen jeweils zwei Arme mit daran angebrachten Kupplungen zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen. Für den Wechsel eines Bearbeitungswerkzeugs nimmt einer der Arme des Werkzeugwechslers aus einem Werkzeugmagazin ein Bearbeitungswerkzeug auf, das in eine Spindel des Bearbeitungszentrums eingewechselt werden soll. Durch eine Drehung des Werkzeugwechslers wird der zweite leere Arm des Werkzeugwechslers so positioniert, daß das in der Spindel des Bearbeitungszentrums befindliche Werkzeug von der Aufnahmekupplung des leeren Armes übernommen werden kann. Durch ein weiteres Verdrehen des Werkzeugwechslers um seine Drehachse wird der Arm mit dem einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeug so positioniert, daß das neue Bearbeitungswerkzeug von der Spindel des Bearbeitungszentrums aufgenommen werden kann. Durch eine weitere Drehung des Werkzeugwechslers wird das alte Bearbeitungswerkzeug dem Werkzeugmagazin zugeführt und es kann nach einer erneuten Drehung des Werkzeugwechslers das für die Bearbeitung des Werkstücks als nächstes notwendige Werkzeug von einem Arm des Werkzeugwechslers aus dem Werkzeugmagazin aufgenommen werden.DE 39 01 838 C3 discloses a machining cell of a two-spindle machine tool that has two rotatable tool changers that are driven by a motor. These tool changers each comprise two arms with attached couplings for receiving machining tools. To change a machining tool, one of the arms of the tool changer picks up a machining tool from a tool magazine, which is to be exchanged in a spindle of the machining center. By rotating the tool changer, the second empty arm of the tool changer is positioned so that the tool located in the spindle of the machining center can be taken over by the receiving coupling of the empty arm. By further turning the tool changer about its axis of rotation, the arm with the machining tool to be replaced is positioned so that the new machining tool can be picked up by the spindle of the machining center. By a further rotation of the tool changer, the old machining tool is fed to the tool magazine and, after a further rotation of the tool changer, the tool that is next required for machining the workpiece can be picked up from the tool magazine by an arm of the tool changer.
Aus dem Prospekt der Firma Fritz Werner Werkzeugmaschinen AG, Berlin, 1712 D 4000 9/93 HH "Baureihe-TCF" ist ein Bearbeitungszentrum mit einer oder zwei Werkzeugspindeln bekannt, das eine Werkzeugwechselvorrichtung aufweist, die Bearbeitungswerkzeuge zwischen einem Magazin und den Spindeln transportiert. Diese Werkzeugwechselvorrichtung weist zwei Arme auf, die jeweils ein Bearbeitungswerkzeug aufnehmen können. Für einen Werkzeugwechsel wird zunächst ein Bearbeitungswerkzeug mit einer Wechslerzange aus dem Magazin entnommen und in eine Bereitstellungsposition transportiert. Anschließend fahren der Werkzeugwechsler und der Maschinenständer aufeinander zu, wobei eine freie Wechslerzange das alte Werkzeug aus der Spindel des Bearbeitungszentrums aufnimmt. Durch eine Drehung des Werkzeugwechslers um seine Drehachse wird das neue Bearbeitungswerkzeug in die Spindel eingewechselt. Der Werkzeugwechsler und der Maschinenständer bewegen sich nun wieder voneinander weg und das alte Bearbeitungswerkzeug wird von dem Werkzeugwechsler im Magazin abgelegt.A machining center with one or two tool spindles is known from the prospectus of Fritz Werner Werkzeugmaschinen AG, Berlin, 1712 D 4000 9/93 HH "Series-TCF", which has a tool changing device that transports machining tools between a magazine and the spindles. This tool changing device has two arms, each of which can hold a machining tool. For a tool change, a processing tool with changer pliers is first removed from the magazine and transported to a ready position. Then the tool changer and the machine stand move towards each other, with a free changer pliers picking up the old tool from the spindle of the machining center. By rotating the tool changer about its axis of rotation, the new machining tool is inserted into the spindle. The tool changer and the machine stand now move away from each other again and the old machining tool is placed in the magazine by the tool changer.
Zur Steigerung der Effizienz von Bearbeitungszentren ist es notwendig, den Werkzeugwechselvorgang möglichst schnell und präzise durchzuführen. Ein Werkzeugwechsler nach dem Stand der Technik kann zur gleichen Zeit immer nur ein Bearbeitungswerkzeug an eine Spindel abgeben oder ein Bearbeitungswerkzeug aufnehmen. Die simultane Übergabe oder Übernahme von Bearbeitungswerkzeugen von mehreren Spindeln ist nicht möglich. Die aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen weisen einen komplizierten Aufbau auf, in dem teilweise zeitintensiv Dreh- und Verschiebebewegungen für einen Werkzeugwechsel miteinander koordiniert werden müssen. Aufgrund des komplizierten Aufbaus sind die Wartungs- und Herstellungskosten für derartige Werkzeugwechselvorrichtungen unverhältnismäßig hoch.To increase the efficiency of machining centers, it is necessary to carry out the tool changing process as quickly and precisely as possible. A tool changer according to the prior art can only deliver one machining tool to a spindle or can hold one machining tool at a time. The simultaneous handover or It is not possible to take over machining tools from several spindles. The tool changing devices known from the prior art have a complicated structure in which, in some cases, time-consuming rotary and displacement movements for a tool change have to be coordinated with one another. Due to the complicated structure, the maintenance and manufacturing costs for such tool changing devices are disproportionately high.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Werkzeugwechselvorrichtung für Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen bereitzustellen, die einen vereinfachten Aufbau besitzt und daher kostengünstig herzustellen ist, sowie einen schnellen und präzisen Werkzeugwechsel ermöglicht. Zusätzlich soll ein Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen bereitgestellt werden, das die für den Werkzeugwechsel erforderliche Zeit weiter reduziert .The invention is based on the technical problem of providing a tool changing device for single- or multi-spindle machine tools, which has a simplified structure and is therefore inexpensive to manufacture, and enables a quick and precise tool change. In addition, a method for changing machining tools is to be provided, which further reduces the time required for the tool change.
Dieses technische Problem wird durch eineThis technical problem is caused by a
Werkzeugwechselvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 29 gelöst. Eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung weist einen Hauptspeicher, eine Übergabevorrichtung und einen Zwischenspeicher auf, der zur Werkzeugübergabe zwischen dem Zwischenspeicher und einer Spindel der Werkzeugmaschine eine Übergabeposition besitzt. Dabei kann der Zwischenspeicher zumindest zwei Bearbeitungswerkzeuge pro Spindel aufnehmen, während der Hauptspeicher zur Aufnahme einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen ausgebildet ist.Tool changing device with the features of claim 1 and a method for changing machining tools with the features of claim 29 solved. A tool changing device according to the invention has a main store, a transfer device and an intermediate store, which has a transfer position for the tool transfer between the intermediate store and a spindle of the machine tool. The buffer store can hold at least two machining tools per spindle, while the main memory is designed to hold a large number of machining tools.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß ein Werkzeugwechsel besonders schnell erfolgt, wenn das Bearbeitungswerkzeug und die Spindel des Bearbeitungszentrums für den Werkzeugwechsel jeweils nur minimale Strecken bewegt werden müssen. Daher sind in dem Zwischenspeicher der Werkzeugwechselvorrichtung eine leere Aufnahmevorrichtung sowie eine Aufnahmevorrichtung mit dem einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeug vorhanden. Vorzugsweise sind die leere Aufnahmevorrichtung und die Aufnahmevorrichtung mit dem neuen Bearbeitungswerkzeug nebeneinander angeordnet, so daß der Weg, den die Auf ahmevorrichtungen für einen Werkzeugwechsel zurücklegen müssen, minimiert wird. Zum Entnehmen des Bearbeitungswerkzeuges aus einer Spindel wird die Spindel zu der Übergabeposition des Zwischenspeichers bewegt, in der sich bereits eine leere Aufnahmevorrichtung befindet. Beispielsweise im Pickup-Verfahren kann dann das alte Bearbeitungswerkzeug an die leere Aufnahmevorrichtung übergeben werden. Die Spindel wird nun um einen kleinen definierten Betrag zurückgezogen, so daß die Aufnahmevorrichtungen in dem Zwischenspeicher verschoben werden können, ohne daß die Gefahr einer Kollision mit der Spindel besteht. Aus einer Bereitstellungsposition neben der Übergabeposition wird nun die Aufnahmevorrichtung mit dem für den nächsten Bearbeitungsgang benötigten Bearbeitungswerkzeug im Zwischenspeicher in die Übergabeposition verschoben, wodurch gleichzeitig die Aufnahmevorrichtung mit dem alten Bearbeitungswerkzeug in einer Bereitstellungsposition verschoben wird. Anschließend verfährt die Spindel der Werkzeugmaschine wieder in Richtung der Übergabeposition des Zwischenspeichers und nimmt dort im Pickup-Verfahren das neue Bearbeitungswerkzeug auf.The invention is based on the idea that a tool change takes place particularly quickly when the machining tool and the spindle of the machining center only minimal distances have to be moved for the tool change. Therefore, an empty holding device and a holding device with the machining tool to be changed are present in the buffer of the tool changing device. The empty holding device and the holding device with the new machining tool are preferably arranged next to one another, so that the path that the holding devices have to cover for a tool change is minimized. In order to remove the processing tool from a spindle, the spindle is moved to the transfer position of the intermediate store, in which an empty holding device is already located. For example, the old processing tool can then be transferred to the empty pick-up device in the pickup method. The spindle is now withdrawn by a small defined amount, so that the holding devices can be moved in the intermediate store without the risk of a collision with the spindle. The pick-up device with the processing tool required for the next processing step is now shifted from a supply position next to the transfer position into the transfer position, whereby the pick-up device with the old processing tool is simultaneously moved in a supply position. The spindle of the machine tool then travels again in the direction of the transfer position of the intermediate store and picks up the new machining tool there using the pickup method.
Vorzugsweise kann während der Hauptzeit, also während ein Werkstück von der Werkzeugmaschine bearbeitet wird, und auch während der Zeit des Werkzeugwechsels, der sogenannten Nebenzeit, eine Transportvorrichtung die Aufnahmevorrichtungen im Hauptspeicher so bewegen, daß entweder ein neues Bearbeitungswerkzeug in eine Position verschoben wird, in der die Übergabevorrichtung das neue Bearbeitungswerkzeug in den Zwischenspeicher verschieben kann, oder daß ein altes Bearbeitungswerkzeug aus dem Zwischenspeicher von der Übergabevorrichtung in den Hauptspeicher einsortiert werden kann. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird durch die Übergabevorrichtung an diejenige Stelle im Hauptspeicher, aus der ein Bearbeitungswerkzeug in den Zwischenspeicher verschoben wird, ein Platzhalter eingefügt, der im wesentlichen die Breite einer Aufnahmevorrichtung aufweist, und wie diese im Hauptspeicher verschiebbar ist. Wird ein Bearbeitungswerkzeug mit einer Aufnahmevorrichtung aus dem Zwischenspeicher über die Übergabevorrichtung in den Hauptspeicher verschoben, so wird der Platzhalter aus dem Hauptspeicher entfernt und gleichzeitig die Aufnahmevorrichtung mit dem Bearbeitungswerkzeug an der Stelle des Platzhalters einsortiert. Auf diese Weise kann der für den Werkzeugwechselvorgang benötigte Zeitraum auf ein Minimum reduziert werden und es wird sichergestellt, daß selbst bei einem kurzzeitigen Einsatz eines Bearbeitungswerkzeugs, also einer kurzen Hauptzeit, immer eine leere Aufnahmevorrichtung für die Aufnahme des alten Bearbeitungswerkzeugs sowie eine Aufnahmevorrichtung mit dem neuen Bearbeitungswerkzeug im Zwischenspeicher bereitsteht.Preferably, during the main time, i.e. while a workpiece is being machined by the machine tool, and also during the time of the tool change, the so-called idle time, a transport device can move the holding devices in the main memory in such a way that either a new machining tool is moved into a position in which the transfer device move the new processing tool into the buffer can, or that an old processing tool can be sorted from the buffer from the transfer device into the main memory. According to a preferred embodiment, the transfer device inserts a placeholder at the location in the main memory from which a processing tool is moved into the intermediate memory, which placeholder essentially has the width of a receiving device and how it can be moved in the main memory. If a processing tool with a pick-up device is moved from the intermediate storage via the transfer device into the main memory, the placeholder is removed from the main memory and at the same time the pick-up device with the processing tool is sorted into the place of the placeholder. In this way, the time required for the tool changing process can be reduced to a minimum and it is ensured that even when a processing tool is used for a short time, i.e. a short main time, there is always an empty holding device for holding the old working tool and a holding device with the new one Processing tool is available in the buffer.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptspeicher als eine ovale schienenförmige Bahn ausgebildet . Pro Spindel der Werkzeugmaschine ist diese schienenförmige Bahn an einer Stelle unterbrochen. Die Breite dieser Öffnung in der Schiene des Hauptspeichers entspricht vorzugsweise der Breite einer Aufnahmevorrichtung. Auch der Zwischenspeicher ist nach dieser Ausführungsform als eine schienenförmige Bahn ausgebildet. Pro Spindel der Werkzeugmaschine weist auch die Schiene des Zwischenspeichers eine Unterbrechung auf, die exakt die gleiche Breite wie die Öffnung der Schiene des Hauptspeichers hat. Vorzugsweise ist die Schiene des Hauptspeichers zumindest in dem Bereich, der die Unterbrechungen aufweist, als eine ebene, geradlinige Schiene ausgebildet. Der Zwischenspeicher ist ebenfalls als eine geradlinige Schiene ausgebildet, die zu diesem geradlinigen Schienenabschnitt des Hauptspeichers parallel ist. Die Öffnungen der Schiene des Hauptspeichers und des Zwischenspeichers sind miteinander fluchtend angeordnet.According to a preferred embodiment, the main memory is designed as an oval rail-shaped path. This rail-shaped path is interrupted at one point per spindle of the machine tool. The width of this opening in the rail of the main memory preferably corresponds to the width of a receiving device. According to this embodiment, the intermediate store is also designed as a rail-shaped path. The rail of the buffer store also has an interruption per spindle of the machine tool, which has exactly the same width as the opening of the rail of the main store. The rail of the main memory is preferably designed as a flat, straight rail, at least in the region which has the interruptions. The cache is also as one rectilinear rail formed which is parallel to this rectilinear rail section of the main memory. The openings of the rail of the main storage and the intermediate storage are aligned with each other.
Die Übergabevorrichtung ist vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zu dem geradlinigen Schienenstück des Hauptspeichers und der Schiene des Zwischenspeichers angeordnet. Eine erfindungsgemäße Übergabevorrichtung besteht allgemein aus einem Befestigungsrahmen mit einem Linearantrieb, vorzugsweise in Form einer Kolben-Zylinder- Anordnung, sowie zwei Schienenstücken, die fest mit dem Antrieb verbunden sind, um durch diesen verschiebbar zu sein. Der Abstand zwischen den beiden Schienenstücken ist feststehend und entspricht exakt dem Abstand zwischen der Schiene des Zwischenspeichers und dem dazu parallelen Schienenabschnitt des Hauptspeichers.The transfer device is preferably arranged essentially perpendicular to the straight rail section of the main store and the rail of the intermediate store. A transfer device according to the invention generally consists of a mounting frame with a linear drive, preferably in the form of a piston-cylinder arrangement, and two rail pieces which are fixedly connected to the drive in order to be displaceable by the drive. The distance between the two rail sections is fixed and corresponds exactly to the distance between the rail of the intermediate store and the parallel rail section of the main store.
Wird als Linearantrieb eine Kolben-Zylinder-Anordnung eingesetzt und befindet sich der Zylinder in seiner eingefahrenen Position, ist eines der Schienenstücke in den geradlinigen Abschnitt der Schiene des Hauptspeichers eingepaßt. Die Breite der beiden Schienenstücke der Übergabevorrichtung entspricht dabei exakt der Breite der Öffnungen in den Schienen des Hauptspeichers und des Zwischenspeichers, also im wesentlichen der Breite einer Auf ahmevorrichtung für Bearbeitungswerkzeuge. In diesem Zustand, in dem der Zylinder der Übergabevorrichtung eingefahren ist, bleibt die Öffnung oder Lücke in der Schiene des Zwischenspeichers geöffnet, während das zweite Schienenstück der Übergabevorrichtung vorzugsweise einen Platzhalter trägt und weder mit der Schiene des Hauptspeichers noch mit der des Zwischenspeichers in Verbindung steht.If a piston-cylinder arrangement is used as the linear drive and the cylinder is in its retracted position, one of the rail pieces is fitted into the straight section of the rail of the main memory. The width of the two rail pieces of the transfer device corresponds exactly to the width of the openings in the rails of the main memory and the intermediate store, that is to say essentially the width of a measuring device for processing tools. In this state, in which the cylinder of the transfer device is retracted, the opening or gap in the rail of the intermediate store remains open, while the second rail section of the transfer device preferably carries a placeholder and is not connected to the rail of the main store or to that of the intermediate store .
Wird nun der Zylinder der Übergabevorrichtung ausgefahren, dann werden gleichzeitig die Öffnungen in den Schienen des Hauptspeichers und des Zwischenspeichers geschlossen, indem das Schienenstück, das sich in der Öffnung des Hauptspeichers befunden hatte, in die Öffnung des Zwischenspeichers verschoben wird und das Schienenstück mit dem Platzhalter in die Öffnung des Hauptspeichers verschoben wird. In diesem Zustand sind die Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher über die gesamte Schienenlänge des Zwischenspeichers verschiebbar; gleichzeitig lassen sich die im Hauptspeicher befindlichen Aufnahmevorrichtungen und Platzhalter beliebig verschieben. Die Kolben-Zylinder-Anordnung der Übergabevorrichtung wird vorzugsweise über eine Hydraulik oder Pneumatik betrieben. Den Anforderungen der Übergabevorrichtung entsprechend lassen sich aber auch andere Antriebskonzepte realisieren, beispielsweise Zahnstangenoder andere Antriebe .If the cylinder of the transfer device is now extended, then the openings in the rails of the Main memory and the intermediate store closed by moving the rail piece, which had been in the opening of the main store, into the opening of the intermediate store and moving the rail piece with the placeholder into the opening of the main store. In this state, the holding devices in the intermediate store can be moved over the entire length of the rail of the intermediate store; At the same time, the recording devices and placeholders in the main memory can be moved as desired. The piston-cylinder arrangement of the transfer device is preferably operated via a hydraulic or pneumatic system. According to the requirements of the transfer device, other drive concepts can also be realized, for example, racks or other drives.
Durch diese oben beschriebene Übergabevorrichtung können Aufnahmevorrichtungen zwischen dem Zwischenspeicher und dem Hauptspeicher schnell und exakt transportiert werden, während gleichzeitig bei einem Verschieben einer Aufnahmevorrichtung mit einem Bearbeitungswerkzeug aus dem Hauptspeicher in den Zwischenspeicher ein Platzhalter in den Hauptspeicher eingefügt werden kann. Wird ein Werkzeug aus dem Zwischenspeicher in den Hauptspeicher zurücktransportiert, so kann es exakt an die Stelle in dem Hauptspeicher wieder eingeordnet werden, an der die Aufnahmevorrichtung mit dem Bearbeitungswerkzeug vor der Bearbeitung angeordnet war, und die durch den Platzhalter gekennzeichnet ist, der gleichzeitig aus dem Hauptspeicher entfernt wird.By means of this transfer device described above, receiving devices can be transported quickly and precisely between the intermediate store and the main store, while at the same time a placeholder can be inserted into the main store when a receiving device is moved with a processing tool from the main store into the intermediate store. If a tool is transported back from the buffer into the main memory, it can be re-arranged exactly in the main memory at the location at which the pick-up device with the processing tool was arranged prior to processing, and which is identified by the placeholder, which at the same time from the Main memory is removed.
Um die Aufnahmevorrichtungen innerhalb des Zwischenspeichers auf der Schiene verschieben zu können, ist an dem Zwischenspeicher erfindungsgemäß zumindest ein weiterer Zylinder vorhanden, dessen Kolben eine oder mehrere Aufnahmevorrichtungen gleichzeitig verschieben kann. Während des Werkzeugwechselvorgangs müssen damit nur wenige Aufnahmevorrichtungen, vorzugsweise zwei Aufnahmevorrichtungen, bewegt werden. Die zu beschleunigenden Massen sind also minimiert worden, wodurch der Verschiebevorgang innerhalb des Zwischenspeichers schnell und mit geringem Energieaufwand und insbesondere auf kürzestem Weg vonstatten geht . Das Verschieben der Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher erfolgt vorzugsweise linear durch den Zylinderkolben, der beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben wird. Diese Antriebsart ist besonders wartungsarm und zeichnet sich durch eine hohe Zuverlässigkeit aus. Anstelle eines Antriebs über einen Zylinderkolben können die Aufnahmevorrichtungen auch über einen anderen Linearantrieb, beispielsweise über eine Zahnstange, angetrieben werden.In order to be able to move the holding devices on the rail within the intermediate storage device, according to the invention at least one further cylinder is present on the intermediate storage device, the piston of which can move one or more holding devices simultaneously. Thus, only a few holding devices, preferably two, have to be used during the tool changing process Recording devices to be moved. The masses to be accelerated have thus been minimized, as a result of which the shifting process within the intermediate store takes place quickly and with little energy expenditure and in particular over the shortest route. The receiving devices in the intermediate store are preferably moved linearly by the cylinder piston, which is driven, for example, hydraulically or pneumatically. This type of drive is particularly low-maintenance and is characterized by high reliability. Instead of a drive via a cylinder piston, the receiving devices can also be driven via another linear drive, for example via a toothed rack.
Eine Werkzeugwechselvorrichtung nach dieser Ausführungsform kann das für den nächsten Bearbeitungsgang benötigte Bearbeitungswerkzeug während der Hauptzeit bereitstellen, d.h. während sich die Spindel im Spanprozeß befindet. Ein zeitaufwendiger Werkzeugsuchlauf während des Werkzeugwechsels entfällt damit. Da im Zwischenspeicher stets eine leere Aufnahmevorrichtung neben der Aufnahmevorrichtung mit dem für den folgenden Bearbeitungsgang erforderlichen Bearbeitungswerkzeug angeordnet ist, müssen die Aufnahmevorrichtungen nur einen minimalen Weg verschoben werden, nachdem das alte Bearbeitungswerkzeug in einer Aufnahmevorrichtung von der Spindel abgelegt wurde und bevor das neue Bearbeitungswerkzeug von der Spindel aufgenommen wird. Die für den Werkzeugwechsel erforderliche sogenannte Nebenzeit wird damit erheblich reduziert. Da die Aufnahmevorrichtungen mit den Bearbeitungswerkzeugen während der Hauptzeit in den oder aus dem Hauptspeicher verschoben werden, kann ein längerer Sortiervorgang im Hauptspeicher in Kauf genommen werden. Dies ermöglicht, die Bearbeitungswerkzeuge in Gruppen oder in einem bestimmten Ordnungssystem im Hauptspeicher anzuordnen, die beispielsweise die Wartung, Kontrolle oder den Austausch von Werkzeuggruppen erleichtern. Der einfache Aufbau einer Werkzeugwechselvorrichtung nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung. Die einzelnen Komponenten sind einfach aufgebaut; sie sind also leicht zu warten und wenig störanfällig. Damit reduzieren sich auch die Wartungs- und Betriebskosten für die Werkzeugwechselvorrichtung.A tool changing device according to this embodiment can provide the machining tool required for the next machining step during the main time, ie while the spindle is in the machining process. A time-consuming tool search during the tool change is therefore no longer necessary. Since an empty pick-up device is always arranged in the buffer next to the pick-up device with the processing tool required for the subsequent processing step, the pick-up devices only have to be moved a minimal distance after the old processing tool has been placed in a pick-up device by the spindle and before the new processing tool is removed from the Spindle is added. The so-called idle time required for the tool change is thus considerably reduced. Since the recording devices with the processing tools are moved into or out of the main memory during the main time, a longer sorting process in the main memory can be accepted. This makes it possible to arrange the machining tools in groups or in a specific order system in the main memory, which, for example, facilitate the maintenance, control or exchange of tool groups. The simple structure of a tool changing device according to the embodiment described above enables particularly cost-effective production. The individual components are simple; they are therefore easy to maintain and less prone to failure. This also reduces the maintenance and operating costs for the tool changing device.
Vorzugsweise sind die Aufnahmevorrichtungen, die die Bearbeitungswerkzeuge tragen, Kassetten mit Greifzangen, die im Pickup-Verfahren Bearbeitungswerkzeuge präzise aufnehmen bzw. abgeben können.The holding devices which carry the processing tools are preferably cassettes with gripping tongs which can pick up or deliver processing tools precisely using the pickup method.
Da sich im Zwischenspeicher stets nur einige wenige Aufnahmevorrichtungen befinden, sind bei der Positionierung der Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher größere Toleranzen zulässig. Wenn eine Spindel im Pickup-Verfahren ein Bearbeitungswerkzeug an eine nicht exakt in der Übergabeposition befindliche Aufnahmevorrichtung übergeben soll, kann die Auf ahmevorrichtung über das in die Greifzange eingreifende Bearbeitungswerkzeug in die exakte Übergabeposition verschoben werden. Hierzu werden nur wenige Aufnahmevorrichtungen, vorzugsweise nur zwei Aufnahmevorrichtungen, im Zwischenspeicher verschoben, was ohne einen zu großen Kraftaufwand möglich ist. Bei einer nicht exakten Positionierung einer Aufnahmevorrichtung in einem Kettenmagazin müßte das gesamte Kettenmagazin mit erheblichem Kraftaufwand bewegt werden.Since there are always only a few receiving devices in the buffer, larger tolerances are permissible when positioning the receiving devices in the buffer. If a spindle is to transfer a processing tool to a pick-up device that is not exactly in the transfer position in the pick-up process, the pick-up device can be moved into the exact transfer position via the processing tool engaging in the gripping pliers. For this purpose, only a few receptacles, preferably only two receptacles, are moved in the buffer, which is possible without too much effort. If a holding device is not exactly positioned in a chain magazine, the entire chain magazine would have to be moved with considerable effort.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptspeicher als eine liegende ovale Schienenbahn über dem Zwischenspeicher angeordnet, der wiederum über den Spindeln der Werkzeugmaschine positioniert ist. Dieser Aufbau ermöglicht vor allem bei beengten Platzverhältnissen, die Breite eines Bearbeitungszentrums erheblich zu reduzieren. Der Hauptspeicher kann allerdings auch nach einer weiteren Ausführungsform, wenn beispielsweise der Bauraum nach oben begrenzt ist, seitlich neben dem Zwischenspeicher angeordnet sein, der wiederum seitlich neben den Spindeln der Werkzeugmaschine angeordnet sein kann.According to a preferred embodiment, the main store is arranged as a lying oval rail track above the intermediate store, which in turn is positioned above the spindles of the machine tool. This structure enables the width of a machining center to be significantly reduced, especially in confined spaces. However, according to a further embodiment, if, for example, the installation space is limited at the top, the main memory can also be arranged laterally next to the intermediate memory, which in turn can be arranged laterally next to the spindles of the machine tool.
Die Gestaltung des Zwischenspeichers ist dabei nicht auf eine geradlinige Schiene beschränkt, vielmehr können den Anforderungen des Zwischenspeichers entsprechend auch andere Formen, wie beispielsweise eine kurvenförmige Ausbildung der Schiene des Zwischenspeichers gewählt werden. Auch der Hauptspeicher ist nicht auf die im wesentlichen ovale Ausbildung der Schienenbahn beschränkt. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend können beliebige Formen für den Hauptspeicher gewählt werden. Wird die Übergabevorrichtung entsprechend gestaltet, ist es auch möglich, den Hauptspeicher und/oder den Zwischenspeicher nicht als schienenförmige Bahn, sondern beispielsweise als ein Kettenmagazin zu gestalten.The design of the buffer is not limited to a straight rail, but other shapes, such as, for example, a curved design of the rail of the buffer, can also be selected according to the requirements of the buffer. The main memory is also not limited to the essentially oval design of the railroad. Any shape for the main memory can be selected according to the respective requirements. If the transfer device is designed accordingly, it is also possible not to design the main store and / or the intermediate store as a rail-shaped path, but rather, for example, as a chain magazine.
In einer Mehrspindelwerkzeugmaschine sind vorzugsweise für jede Spindel ein Zwischenspeicher und eine Übergabevorrichtung vorgesehen. Damit können die Spindeln unabhängig voneinander Bearbeitungswerkzeuge aus dem Zwischenspeicher aufnehmen bzw. in dem Zwischenspeicher ablegen, und die Übergabevorrichtungen können in der Hauptzeit Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Zwischenspeicher und dem Hauptspeicher transportieren. Es ist aber auch möglich, daß mehrere Spindeln aus einem einzigen Zwischenspeicher Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen bzw. sie an diesen wieder abgeben, während eine oder mehrere Übergabevorrichtung (en) die Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Hauptspeicher und dem Zwischenspeicher transportieren. Den Erfordernissen des Bearbeitungszentrums entsprechend, ist es auch möglich, mehrere Übergabevorrichtungen pro Spindel bzw. pro Zwischenspeicher vorzusehen. Auf diese Weise kann der Transport von alten und neuen Bearbeitungswerkzeugen zwischen dem Hauptspeicher und dem Zwischenspeicher simultan und damit noch schneller durchgeführt werden.In a multi-spindle machine tool, an intermediate store and a transfer device are preferably provided for each spindle. The spindles can thus take up machining tools from the intermediate store or store them in the intermediate store independently of one another, and the transfer devices can transport machining tools between the intermediate store and the main store during the main time. However, it is also possible for a plurality of spindles to receive machining tools from a single buffer store or to return them to the latter, while one or more transfer device (s) transport the machining tools between the main memory and the buffer store. According to the requirements of the machining center, it is also possible to provide several transfer devices per spindle or per buffer. In this way, the transport of old and new machining tools between the main memory and the buffer can be performed simultaneously and thus even faster.
Nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform ist an dem Zwischenspeicher eine Vorrichtung vorgesehen, die den Konus eines neuen Bearbeitungswerkzeugs vor dem Einwechseln in die Spindel des Bearbeitungszentrums durch Abblasen oder Abbürsten reinigt. Auch eine Anordnung dieser Reinigungsvorrichtung innerhalb des Hauptspeichers ist möglich, allerdings ist die Anordnung am Zwischenspeicher aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Hauptspeicher günstiger.According to a last preferred embodiment, a device is provided on the intermediate storage device which cleans the cone of a new machining tool by blowing or brushing it off before changing into the spindle of the machining center. An arrangement of this cleaning device within the main memory is also possible, but the arrangement on the intermediate store is more favorable due to the limited space in the main store.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention is described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings for further explanation and for better understanding. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung für Zweispindelwerkzeugmaschinen;Figure 1 is a schematic representation of a tool changing device according to the invention for two-spindle machine tools.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 1;Fig. 2 is a section along the plane A-A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Ebene B-B in Fig. 1; undFig. 3 is a section along the plane B-B in Fig. 1; and
Figuren 4 bis 21 zur Verdeutlichung der Arbeitsweise die wesentlichen Schritte des Werkzeugwechselvorgangs einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung nach den Figuren 1 bis 3.FIGS. 4 to 21 to illustrate the mode of operation, the essential steps of the tool changing process of a tool changing device according to the invention according to FIGS. 1 to 3.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung 1 für eine Zweispindel- Werkzeugmaschine gezeigt. Zur besseren Übersichtlichkeit in den Zeichnungen sind von der Werkzeugmaschine lediglich zwei Spindelstöcke 5, 6 durch Kreise angedeutet. Im folgenden bedeutet ein leerer Kreis, wie in Fig. 1, eine Spindel 5, 6 ohne Bearbeitungswerkzeuge. Sind, wie in Fig. 5, in der Spindel zwei kleinere konzentrische Kreise abgebildet, so befinden sich Bearbeitungswerkzeuge in der Spindel.Description of an embodiment of the invention 1 schematically shows a tool changing device 1 according to the invention for a two-spindle machine tool. For better clarity in the drawings, only two headstocks 5, 6 are indicated by circles of the machine tool. In the following, an empty circle, as in FIG. 1, means a spindle 5, 6 without machining tools. If, as in FIG. 5, two smaller concentric circles are shown in the spindle, there are machining tools in the spindle.
Eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Hauptspeicher 2, je einem Zwischenspeicher 3 und je einer Übergabevorrichtung 4 pro Spindel 5, 6 der Werkzeugmaschine. Der Hauptspeicher 2 ist in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als eine ortsfeste ovale Bahn mit einer Schiene 11 ausgebildet. Die Schiene 11 ist an zwei Stellen durch Öffnungen 12 und 13 unterbrochen.A tool changing device 1 according to the invention essentially consists of a main memory 2, an intermediate storage 3 each and a transfer device 4 per spindle 5, 6 of the machine tool. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the main memory 2 is designed as a stationary oval track with a rail 11. The rail 11 is interrupted at two points by openings 12 and 13.
Der Zwischenspeicher 3 ist von dem Hauptspeicher 2 beabstandet und besteht aus einer im wesentlichen zu dem Hauptspeicher 2 parallelen Schiene 14, die ebenfalls Öffnungen 15, 16 aufweist (vergl. Fig. 1). Die Öffnungen 12, 13 der Schiene des Hauptspeichers und die Öffnungen 15, 16 des Zwischenspeichers sind so angeordnet, daß die Öffnungen 12 und 15 bzw. 13 und 16 zueinander kongruent sind. Für jede Spindel, und damit auch für jede Übergabevorrichtung 4, weisen die Schienen des Hauptspeichers und des Zwischenspeichers Öffnungen 12, 15 bzw. 13, 16 der Schienen auf, die jeweils in einer Linie mit den Übergabevorrichtungen 4 angeordnet sind.The intermediate store 3 is spaced apart from the main store 2 and consists of a rail 14 which is essentially parallel to the main store 2 and which likewise has openings 15, 16 (cf. FIG. 1). The openings 12, 13 of the rail of the main storage and the openings 15, 16 of the intermediate storage are arranged so that the openings 12 and 15 or 13 and 16 are congruent to each other. For each spindle, and thus also for each transfer device 4, the rails of the main store and the intermediate store have openings 12, 15 and 13, 16 of the rails, which are each arranged in a line with the transfer devices 4.
In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau einerIn Fig. 3 the structure of a
Übergabevorrichtung 4 dargestellt, die im wesentlichen aus einer Halterung 20, einem daran befestigten Zylinder 19 sowie zwei Schienenstücken 17, 18 besteht. Der Abstand der Schienenstücke 17 und 18 entspricht dabei dem Abstand zwischen dem Hauptspeicher 2 und dem Zwischenspeicher 3. Die Breite der Schienenstücke 17 und 18 entspricht exakt der Breite der Öffnungen 12, 13, 15, 16 in den Schienen des Hauptspeichers und des Zwischenspeichers. Über den Zylinder 19 lassen sich die Schienenstücke 17 und 18, wie durch einen Pfeil in Fig. 3 angedeutet, linear verschieben.Transfer device 4 shown, which consists essentially of a bracket 20, a cylinder 19 attached thereto and two rail pieces 17, 18. The distance between the rail sections 17 and 18 corresponds to the distance between the main store 2 and the intermediate store 3. The width of the rail sections 17 and 18 corresponds exactly to the width of the openings 12, 13, 15, 16 in the rails of the main store and the intermediate store. The rail sections 17 and 18 can be linearly displaced via the cylinder 19, as indicated by an arrow in FIG. 3.
Im Hauptspeicher 2 sind eine Vielzahl vonIn the main memory 2 are a variety of
Aufnahmevorrichtungen 8, 10 verschiebbar angeordnet. Diese Aufnahmevorrichtungen 8, 10 können Bearbeitungswerkzeuge III und IV aufnehmen. Auch im Zwischenspeicher 3 sind Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit daran befestigten Bearbeitungswerkzeugen I und II verschiebbar angeordnet. Über eine nicht-dargestellte Transportvorrichtung lassen sich die Aufnahmevorrichtungen im Hauptspeicher 2 bewegen. Die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10, die beispielsweise Kassetten sind, haben eine Breite, die höchstens der Breite der Schienenstücke der Übergabevorrichtung 4 entspricht. Zusätzlich können in diesem Ausführungsbeispiel im Hauptspeicher 2 oder der Übergabevorrichtung 4 Platzhalter 22, 23, 26, 27 vorhanden sein, deren Breite der Breite der Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 gleich ist. Die Platzhalter 22, 23, 26, 27 sind - wie die Aufnahmevorrichtungen - im Hauptspeicher verschiebbar angeordnet.Receiving devices 8, 10 slidably arranged. These holding devices 8, 10 can hold machining tools III and IV. Also in the intermediate store 3, receiving devices 7, 9 with processing tools I and II attached to them are slidably arranged. The receiving devices in the main memory 2 can be moved via a transport device (not shown). The receiving devices 7, 8, 9, 10, which are, for example, cassettes, have a width which corresponds at most to the width of the rail pieces of the transfer device 4. In addition, in this exemplary embodiment, placeholders 22, 23, 26, 27, the width of which is the same as the width of the receiving devices 7, 8, 9, 10, can be present in the main memory 2 or the transfer device 4. The placeholders 22, 23, 26, 27 are - like the receiving devices - slidably arranged in the main memory.
Über einen in Fig. 2 dargestellten Zylinder 21 können die Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher 3 linear zwischen verschiedenen Positionen verschoben werden. Die Position senkrecht über den Spindeln 5, 6 der Werkzeugmaschine wird in dem Zwischenspeicher 3 als die Übergabeposition bezeichnet. Die übrigen Positionen im Zwischenspeicher 3 werden im folgenden als Bereitstellungspositionen bezeichnet.Via a cylinder 21 shown in FIG. 2, the holding devices in the intermediate store 3 can be moved linearly between different positions. The position perpendicularly above the spindles 5, 6 of the machine tool is referred to in the intermediate store 3 as the transfer position. The remaining positions in the intermediate storage 3 are referred to below as preparation positions.
Im folgenden wird nun ein kompletter Werkzeugwechselzyklus näher erläutert . In Fig. 1 befinden sich die ersten Bearbeitungswerkzeuge I und II in den Aufnahmevorrichtungen 7 und 9 innerhalb des Zwischenspeichers 3 in einer Übergabeposition, die senkrecht über den Spindeln 5 und 6 der Werkzeugmaschine definiert ist. Die leeren Spindeln 5 und 6 der Werkzeugmaschine werden nun, wie durch die Pfeile angedeutet, senkrecht nach oben verfahren, um, wie in Fig. 4 dargestellt, im Pickup-Verfahren die Bearbeitungswerkzeuge I bzw. II aufzunehmen. Die Spindeln 5 und 6 verfahren nun mit den Bearbeitungswerkzeugen I bzw. 2, wie durch die Pfeile in Fig. 4 dargestellt, in ihre Arbeitsposition (Fig. 5) , während die leeren Aufnahmevorrichtungen 7 und 9 in der Übergabeposition verbleiben.A complete tool change cycle is now explained in more detail below. In Fig. 1, the first machining tools I and II are in the holding devices 7 and 9 within the buffer 3 in a transfer position that is defined perpendicularly above the spindles 5 and 6 of the machine tool. The empty spindles 5 and 6 of the machine tool are now moved vertically upwards, as indicated by the arrows, in order to pick up the processing tools I and II in the pickup process, as shown in FIG. 4. The spindles 5 and 6 now move with the processing tools I and 2, as shown by the arrows in FIG. 4, into their working position (FIG. 5), while the empty holding devices 7 and 9 remain in the transfer position.
Die Übergabevorrichtung 4 befindet sich zu diesem Zeitpunkt in einer Stellung, in der der Zylinder 19 eingefahren ist, so daß die untere Schiene 18 in die Öffnung 12 bzw. 13 der Schiene 11 des Hauptspeichers eingreift. Damit bildet der Hauptspeicher 2 eine vollständig geschlossene Schiene 11, in der Aufnahmevorrichtungen beliebig über die nicht dargestellte Transportvorrichtung verschoben werden können. Die für den nächsten Bearbeitungsschritt benötigten zweiten Bearbeitungswerkzeuge III und IV können so entweder in der Hauptzeit, also während die ersten Bearbeitungswerkzeuge I, II ein nicht dargestelltes Werkstück bearbeiten, oder auch während des Werkzeugwechselvorgangs, der sogenannten Nebenzeit, in eine Stellung bewegt werden, daß sie sich auf dem unteren Schienenstück 18, d.h. in der Übergabevorrichtung 4 befinden.The transfer device 4 is at this time in a position in which the cylinder 19 is retracted, so that the lower rail 18 engages in the opening 12 or 13 of the rail 11 of the main memory. The main memory 2 thus forms a completely closed rail 11, in which receiving devices can be moved as desired via the transport device, not shown. The second machining tools III and IV required for the next machining step can either be moved into a position during the main time, i.e. while the first machining tools I, II are machining a workpiece (not shown), or during the tool change process, the so-called secondary time itself on the lower rail section 18, ie are in the transfer device 4.
Der Zylinder 19 der Übergabevorrichtung 4 wird nun, wie in Fig. 6 gezeigt, ausgefahren, so daß das untere Schienenstück 18 mit den darauf befindlichen Aufnahmevorrichtungen 8 bzw. 10 und den zweiten Bearbeitungswerkzeugen III bzw. IV in die Öffnungen 15 bzw. 16 der Schiene 14 des Zwischenspeichers 3 eingreift und das obere Schienenstück 17, auf dem die Platzhalter 22 bzw. 23 angeordnet sind, in die Öffnungen 12 bzw. 13 der Schiene 11 des Hauptspeichers eingreift. Dadurch sind die Schienen 14 und 11 des Zwischenspeichers bzw. des Hauptspeichers geschlossen, so daß die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 in dem Zwischenspeicher durch den Zylinder 21 linear bewegbar sind. Mit diesem Verfahrensschritt wurden also die Bearbeitungswerkzeuge III, IV mit den Aufnahmevorrichtungen 8, 10 aus dem Hauptspeicher 2 in den Zwischenspeicher 3 und gleichzeitig an die Stelle der Aufnahmevorrichtungen 8, 10 die Platzhalter 22, 23 in den Hauptspeicher 2 verschoben.The cylinder 19 of the transfer device 4 is now extended, as shown in FIG. 6, so that the lower rail section 18 with the receiving devices 8 and 10 thereon and the second machining tools III and IV into the openings 15 and 16 of the rail 14 of the intermediate store 3 engages and the upper rail section 17, on which the placeholders 22 and 23 are arranged, into the openings 12 or 13 of the rail 11 of the main memory engages. As a result, the rails 14 and 11 of the intermediate store or the main store are closed, so that the holding devices 7, 8, 9, 10 in the intermediate store can be moved linearly by the cylinder 21. With this method step, the machining tools III, IV with the holding devices 8, 10 were thus moved from the main memory 2 into the intermediate storage 3 and at the same time the placeholders 22, 23 into the main memory 2 in the place of the holding devices 8, 10.
Für einen Werkzeugwechsel verfahren die Spindeln 5 und 6 mit den ersten Bearbeitungswerkzeugen I, II, wie in Fig. 7 dargestellt, in die Ubergabeposition und übergeben nach abgeschlossenem Bearbeitungsvorgang im Pickup-Verfahren die ersten Bearbeitungswerkzeuge I und II an die leeren Aufnahmevorrichtungen 7 bzw. 9. Die leeren Spindeln 5, 6 werden nun, wie in Fig. 8 dargestellt, ein definiertes Stück nach unten bewegt, so daß die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 in dem Zwischenspeicher 3 frei bewegbar sind, ohne mit den leeren Spindeln zu kollidieren. Über den Zylinder 21 werden nun die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 linear so verschoben, daß die Aufnahmevorrichtungen 8 und 10 mit den daran angebrachten zweiten Bearbeitungswerkzeugen III, IV für den nächsten Bearbeitungsschritt in die Übergabeposition bewegt werden. Gleichzeitig werden die Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit den Bearbeitungswerkzeugen I, II des vorangegangenen Bearbeitungsschritts in Bereitstellungspositionen innerhalb des Zwischenspeichers 3 verschoben. Dieser Zustand ist in Fig. 9 dargestellt. Die leeren Spindeln 5, 6 können nun, wie in Fig. 10 gezeigt, nach oben verfahren und im Pickup- Verfahren die zweiten Bearbeitungswerkzeuge III und IV aus der Übergabeposition aufnehmen.For a tool change, the spindles 5 and 6 move with the first machining tools I, II, as shown in FIG. 7, into the transfer position and transfer the first machining tools I and II to the empty holding devices 7 and 9 after the machining process has been completed using the pickup method 8, the empty spindles 5, 6 are now moved a defined distance downward, so that the holding devices 7, 8, 9, 10 can be moved freely in the intermediate storage 3 without colliding with the empty spindles . Via the cylinder 21, the receiving devices 7, 8, 9, 10 are now linearly displaced such that the receiving devices 8 and 10 with the attached second processing tools III, IV are moved into the transfer position for the next processing step. At the same time, the recording devices 7, 9 with the processing tools I, II of the previous processing step are moved into preparation positions within the intermediate store 3. This state is shown in Fig. 9. The empty spindles 5, 6 can now, as shown in FIG. 10, move upward and pick up the second machining tools III and IV from the transfer position using the pickup method.
Zur Bearbeitung eines Werkstücks werden die Spindeln 5 und 6 gemäß Fig. 11 wieder nach unten verfahren, wie in Fig. 10 mit Pfeilen angedeutet ist. In dem Zwischenspeicher 4 befinden sich nun zwei leere Aufnahmevorrichtungen 8, 10 in der Übergabeposition sowie zwei Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit den ersten Bearbeitungswerkzeugen I, II in der Bereitstellungsposition. Die Aufnahmevorrichtungen im Hauptspeicher werden inzwischen so bewegt, daß sich die Platzhalter 26 und 27 für die Aufnahmevorrichtungen 7 bzw. 9 mit den Bearbeitungswerkzeugen I, II auf dem oberen Schienenstück 17 der Übergabevorrichtung 4 befinden. Wie in Fig. 12 durch die Pfeile dargestellt, werden die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 in dem Zwischenspeicher 4 über den Zylinder 21 linear verschoben, so daß sich die Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit den zweiten Bearbeitungswerkzeugen I, II des vorangegangenen Bearbeitungsschritts jeweils auf dem unteren Schienenstück 18 der Übergabevorrichtung 4 befinden. Wie in Fig. 12 durch die Pfeile angedeutet, werden die Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit den Bearbeitungswerkzeugen I, II durch ein Zusammenziehen des Zylinders 19 der Übergabevorrichtung 4 aus dem Zwischenspeicher 3 in den Hauptspeicher 2 bewegt, indem das untere Schienenstück 18 aus der Öffnung 15 bzw. 16 der Schiene 14 des Zwischenspeichers in die Öffnung 12 bzw. 13 der Schiene 11 des Hauptspeichers verfahren wird. Gleichzeitig werden die Platzhalter 26, 27 mit dem oberen Schienenstück 17 aus dem Hauptspeicher nach oben bewegt.To machine a workpiece, the spindles 5 and 6 are moved downward again according to FIG. 11, as indicated by arrows in FIG. 10. Are in the buffer 4 there are now two empty holding devices 8, 10 in the transfer position and two holding devices 7, 9 with the first machining tools I, II in the ready position. The holding devices in the main memory are now moved in such a way that the placeholders 26 and 27 for the holding devices 7 and 9 with the processing tools I, II are located on the upper rail section 17 of the transfer device 4. As shown in Fig. 12 by the arrows, the receptacles 7, 8, 9, 10 in the buffer 4 are linearly displaced via the cylinder 21, so that the receptacles 7, 9 with the second processing tools I, II of the previous processing step each are on the lower rail section 18 of the transfer device 4. As indicated by the arrows in FIG. 12, the holding devices 7, 9 with the processing tools I, II are moved from the intermediate store 3 into the main store 2 by a contraction of the cylinder 19 of the transfer device 4, by the lower rail section 18 out of the opening 15 or 16 of the rail 14 of the buffer is moved into the opening 12 or 13 of the rail 11 of the main memory. At the same time, the placeholders 26, 27 with the upper rail section 17 are moved up out of the main memory.
Im Hauptspeicher 2 werden die Aufnahmevorrichtungen mit den Bearbeitungswerkzeugen inzwischen so bewegt, daß die dritten Bearbeitungswerkzeuge V, VI für den darauffolgenden Bearbeitungsgang auf dem unteren Schienenstück 18 der Übergabevorrichtung 4 positioniert werden. Dieser Zustand ist in Fig. 14 dargestellt. Anschließend wird, wie in Fig. 15 durch die Pfeile angedeutet, der Zylinder 19 der Übergabevorrichtung 4 ausgefahren, so daß das obere Schienenstück 17 in die Öffnungen 12, 13 des Hauptspeichers und das untere Schienenstück 18 in die Öffnungen 15, 16 des Zwischenspeichers eingreifen. Dadurch werden die Aufnahmevorrichtungen 24, 25 mit den dritten Bearbeitungswerkzeugen V, VI in den Zwischenspeicher verschoben, während die Platzhalter 26, 27 in den Hauptspeicher gelangen.In the main memory 2, the holding devices with the processing tools are now moved in such a way that the third processing tools V, VI are positioned on the lower rail section 18 of the transfer device 4 for the subsequent processing step. This state is shown in Fig. 14. Subsequently, as indicated in FIG. 15 by the arrows, the cylinder 19 of the transfer device 4 is extended, so that the upper rail section 17 engages in the openings 12, 13 of the main store and the lower rail section 18 in the openings 15, 16 of the intermediate store. As a result, the receiving devices 24, 25 with the third Machining tools V, VI moved into the buffer, while the placeholders 26, 27 get into the main memory.
Wie in Fig. 16 dargestellt, wird der Zylinder 21 im nächsten Schritt verfahren, so daß die leeren Aufnahmevorrichtungen 8, 10 sich in der Übergabeposition oberhalb der Spindeln 5, 6 befinden, während sich die Aufnahmevorrichtungen 24, 25 mit den Bearbeitungswerkzeugen V, VI in einer benachbarten Bereitstellungsposition befinden. In Fig. 17 ist gezeigt, wie die Spindeln 5, 6 - nach einem Verfahren nach oben - im Pickup-Verfahren die zweiten Bearbeitungswerkzeuge III, IV an die leeren Aufnahmevorrichtungen 8, 10 übergeben. Die Spindeln 5, 6 verfahren nun, wie in Fig. 18 gezeigt, um ein definiertes Stück zurück, so daß sich dieAs shown in Fig. 16, the cylinder 21 is moved in the next step, so that the empty pick-up devices 8, 10 are in the transfer position above the spindles 5, 6, while the pick-up devices 24, 25 with the machining tools V, VI in an adjacent staging position. 17 shows how the spindles 5, 6 - after an upward movement - transfer the second machining tools III, IV to the empty holding devices 8, 10 in the pickup process. The spindles 5, 6 now move back, as shown in Fig. 18, by a defined distance, so that the
Aufnahmevorrichtungen 8, 10, 24, 25 mittels des Zylinders 21 so verschieben lassen, daß sich die Aufnahmevorrichtungen 24, 25 mit den dritten Bearbeitungswerkzeugen V, VI in der Übergabeposition befinden, während die Aufnahmevorrichtungen 8, 10 in einer benachbarten Bereitstellungsposition sind, wie dies in Fig. 19 dargestellt ist. Wie in Fig. 20 gezeigt, sind die Spindeln 5, 6 wieder nach oben verfahren worden, um im Pickup-Verfahren die Bearbeitungswerkzeuge V, VI aufzunehmen.Cradles 8, 10, 24, 25 can be moved by means of the cylinder 21 so that the cradles 24, 25 with the third machining tools V, VI are in the transfer position, while the cradles 8, 10 are in an adjacent ready position, as shown in FIG Fig. 19 is shown. As shown in FIG. 20, the spindles 5, 6 have been moved up again in order to pick up the machining tools V, VI in the pickup process.
In Fig. 21 ist der Zustand gezeigt, in dem die Spindeln 5 und 6 mit den Bearbeitungswerkzeugen V, VI in einem weiteren Bearbeitungsschritt ein nicht-dargestelltes Werkstück bearbeiten.21 shows the state in which the spindles 5 and 6 use a machining tool V, VI to machine a workpiece (not shown) in a further machining step.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeiten die Spindeln 5, 6 im Synchronbetrieb. Selbstverständlich kann eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung auch dann eingesetzt werden, wenn die Spindeln abwechselnd oder in einer anderen Betriebsart arbeiten. In the embodiment described above, the spindles 5, 6 operate in synchronous operation. Of course, a tool changing device according to the invention can also be used when the spindles work alternately or in another operating mode.

Claims

Patentansprüche claims
1. Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, mit einem Hauptspeicher (2) zur Aufnahme von einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI) , zumindest einem Zwischenspeicher (3), der zur Aufnahme von zumindest zwei Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI) pro Spindel (5, 6) eingerichtet ist, und zumindest einer Übergabevorrichtung (4) zum Transport der Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) , wobei der Zwischenspeicher (3) zumindest eine Übergabeposition zur Werkzeugübergabe zwischen dem Zwischenspeicher (3) und der jeweiligen Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aufweist.1. Tool changing device, in particular for single- or multi-spindle machine tools, with a main memory (2) for receiving a plurality of machining tools (I, II, III, IV, V, VI), at least one intermediate memory (3) for receiving at least two machining tools (I, II, III, IV, V, VI) per spindle (5, 6) is set up, and at least one transfer device (4) for transporting the machining tools between the main memory (2) and the intermediate memory (3), wherein the intermediate store (3) has at least one transfer position for tool transfer between the intermediate store (3) and the respective spindle (5, 6) of the machine tool.
2. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I, II, III, IV, V, VI) in Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) gehaltert sind.2. Tool changing device according to claim 1, characterized in that the machining tools (I, II, III, IV, V, VI) are held in receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25).
3. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 3, 10, 24, 25) durch die Übergabevorrichtung (4) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) und innerhalb des Zwischenspeichers (3) linear verschiebbar sind.3. Tool changing device according to claim 2, characterized in that the receiving devices (7, 8, 3, 10, 24, 25) by the transfer device (4) between the main memory (2) and the intermediate store (3) and within the intermediate store (3rd ) are linearly displaceable.
4. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenspeicher (3) zum Werkzeugwechsel eine Aufnahmevorrichtung (8, 10) mit einem in die Spindel (5, 6) einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeug (III, IV) und eine weitere Aufnahmevorrichtung (7, 9) zur Aufnahme des in der Spindel (5, 6) befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (I, II) angeordnet sind. 4. Tool changing device according to one of claims 2 or 3, characterized in that a holding device (8, 10) with a tool (III, IV) to be changed into the spindle (5, 6) and a further holding device for changing tools in the intermediate store (3) (7, 9) are arranged for receiving the machining tool (I, II) located in the spindle (5, 6).
5. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die unabhängig voneinander Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) transportieren.5. Tool changing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two transfer devices (4) are present, which independently transport machining tools (I-VI) between the main memory (2) and the intermediate memory (3).
6. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die miteinander gekoppelt sind, um gleichzeitig Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) transportieren.6. Tool changing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two transfer devices (4) are present which are coupled to one another in order to simultaneously transport machining tools (I-VI) between the main memory (2) and the intermediate memory (3) .
7. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) als eine Schiene (11) ausgebildet ist.7. Tool changing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main memory (2) is designed as a rail (11).
8. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (11) des Hauptspeichers (2) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung (12, 13) besitzt, die zumindest die Breite einer Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) hat.8. Tool changing device according to claim 7, characterized in that the rail (11) of the main memory (2) per spindle (5, 6) has an opening (12, 13) which is at least the width of a receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25).
9. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) parallel zu dem Zwischenspeicher (3) angeordnet und von diesem beabstandet ist.9. Tool changing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the main memory (2) is arranged parallel to the intermediate memory (3) and spaced therefrom.
10. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) vertikal über dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist.10. Tool changing device according to claim 9, characterized in that the main memory (2) is arranged vertically above the buffer (3).
11. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) horizontal neben dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist. 11. Tool changing device according to claim 9, characterized in that the main memory (2) is arranged horizontally next to the intermediate memory (3).
12. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die12. Tool changing device according to one of claims 2 to 11, characterized in that the
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) als auf der Schiene (11) des Hauptspeichers (2) verschiebbare Kassetten ausgebildet sind.Receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) are designed as cassettes which can be moved on the rail (11) of the main memory (2).
13. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) eine gerade Schiene (14) umfaßt.13. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate store (3) comprises a straight rail (14).
14. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (14) des Zwischenspeichers (3) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung (15, 16) aufweist, die zumindest die Breite einer14. Tool changing device according to claim 13, characterized in that the rail (14) of the intermediate store (3) per spindle (5, 6) has an opening (15, 16) which is at least the width of a
Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) hat.Has receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25).
15. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) zumindest einen Linearantrieb (21) zum Verschieben der Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) auf der Schiene (14) umfaßt.15. Tool changing device according to one of claims 13 or 14, characterized in that the intermediate store (3) comprises at least one linear drive (21) for displacing the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) on the rail (14) .
16. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) pro Spindel (5, 6) einen Linearantrieb (21) umfaßt.16. Tool changing device according to claim 15, characterized in that the intermediate store (3) per spindle (5, 6) comprises a linear drive (21).
17. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des Zwischenspeichers (3) ein Hydraulikzylinder ist.17. Tool changing device according to claim 16, characterized in that the linear drive (21) of the intermediate store (3) is a hydraulic cylinder.
18. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des Zwischenspeichers (3) ein Pneumatikzylinder ist.18. Tool changing device according to claim 16, characterized in that the linear drive (21) of the intermediate store (3) is a pneumatic cylinder.
19. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (4) ein oberes (17) und ein unteres Schienenstück (18) umfaßt.19. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the Transfer device (4) comprises an upper (17) and a lower rail piece (18).
20. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenstücke (17, 18) der Übergabevorrichtung (4) parallel und in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind, und der Abstand der Schienenstücke (17, 18) dem Abstand zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) entspricht .20. Tool changing device according to claim 19, characterized in that the rail pieces (17, 18) of the transfer device (4) are arranged parallel and at a fixed distance from one another, and the distance of the rail pieces (17, 18) the distance between the main memory (2nd ) and the buffer (3).
21. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schienenstücke (17, 18) der Breite der Öffnungen (12, 13, 15, 16) der Schienen (11, 14) des Hauptspeichers (2) und des Zwischenspeichers (3) entspricht.21. Tool changing device according to claim 20, characterized in that the width of the rail pieces (17, 18) of the width of the openings (12, 13, 15, 16) of the rails (11, 14) of the main memory (2) and the intermediate memory (3rd ) corresponds.
22. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (4) einen Linearantrieb (20) umfaßt.22. Tool changing device according to one of claims 19 to 21, characterized in that the transfer device (4) comprises a linear drive (20).
23. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der Übergabevorrichtung (4) ein Hydraulikzylinder ist.23. Tool changing device according to claim 22, characterized in that the linear drive (20) of the transfer device (4) is a hydraulic cylinder.
24. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der Übergabevorrichtung (4) ein Pneumatikzylinder ist.24. Tool changing device according to claim 22, characterized in that the linear drive (20) of the transfer device (4) is a pneumatic cylinder.
25. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hauptspeicher (2) , dem Zwischenspeicher (3) oder der Übergabevorrichtung (4) Platzhalter (22, 23) bewegbar sind, die eine Breite aufweisen, die der Breite der Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) entspricht. 25. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that in the main memory (2), the intermediate memory (3) or the transfer device (4) placeholders (22, 23) are movable, which have a width that the width of the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25).
26. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Platzhalter (22, 23) leere Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) sind.26. Tool changing device according to claim 25, characterized in that the placeholders (22, 23) are empty holding devices (7, 8, 9, 10, 24, 25).
27. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zwischenspeicher (3) eine Vorrichtung zum Reinigen der einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeuge angebracht ist .27. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that a device for cleaning the machining tools to be changed is attached to the intermediate store (3).
28. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwechselvorrichtung (1) einen Hauptspeicher (2) und pro Spindel zumindest einen Zwischenspeicher (3) mit zumindest einer Übergabevorrichtung (4) umfaßt.28. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool changing device (1) comprises a main memory (2) and at least one intermediate memory (3) per spindle with at least one transfer device (4).
29. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen von Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, das der Reihe nach die folgenden Schritte umfaßt : a) Ablegen eines ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) aus der Spindel (5, 6) in den Zwischenspeicher (3) in dessen Übergabeposition, b) Verschieben des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) innerhalb des Zwischenspeichers (3) aus der Übergabeposition heraus in eine benachbarte Bereitstellungsposition, c) Verschieben eines zweiten, bereits im Zwischenspeicher befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (III) in die Übergabeposition des Zwischenspeichers (3) , d) Übergabe des zweiten Bearbeitungswerkzeugs (III) aus der Übergabeposition des Zwischenspeichers (3) in die Spindel (5, 6), e) Transport des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Zwischenspeicher (3) heraus in den Hauptspeicher (2) , und f) Transport eines dritten Bearbeitungswerkzeugs (V) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Hauptspeicher (2) in dem Zwischenspeicher (3) .29. A method for changing machining tools of single or multi-spindle machine tools, which comprises the following steps in sequence: a) depositing a first machining tool (I) from the spindle (5, 6) into the intermediate store (3) in its transfer position, b ) Moving the first processing tool (I) within the buffer (3) from the transfer position to an adjacent preparation position, c) moving a second processing tool (III) already in the buffer to the transfer position of the buffer (3), d) transferring the second processing tool (III) from the transfer position of the intermediate store (3) into the spindle (5, 6), e) transport of the first processing tool (I) with the transfer device (4) from the Buffer (3) out into the main memory (2), and f) transporting a third processing tool (V) with the transfer device (4) from the main memory (2) in the buffer (3).
30. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I, II, III, IV, V, VI) von der Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aus dem Zwischenspeicher im Pickup-Verfahren aufgenommen werden.30. The method for changing machining tools according to claim 29, characterized in that the machining tools (I, II, III, IV, V, VI) are received by the spindle (5, 6) of the machine tool from the buffer in the pickup method.
31. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte b) und c) gleichzeitig erfolgen.31. A method for changing processing tools according to claim 29 or 30, characterized in that process steps b) and c) take place simultaneously.
32. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der Bearbeitungswerkzeuge (I - VI) im Zwischenspeicher nach den Verfahrensschritten b) und c) ein lineares Verschieben ist.32. Method for changing machining tools according to one of claims 29 to 31, characterized in that the displacement of the machining tools (I - VI) in the buffer after the method steps b) and c) is a linear displacement.
33. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Bearbeitungswerkzeuge (I - VI) mit der Übergabevorrichtung (4) zwischen dem Zwischenspeicher (3) und dem Hauptspeicher (2) nach den Verfahrensschritten e) und f) durch lineares Verschieben erfolgt .33. Method for changing machining tools according to one of claims 29 to 32, characterized in that the transport of the machining tools (I - VI) with the transfer device (4) between the intermediate store (3) and the main store (2) after the process steps e ) and f) by linear movement.
34. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte e) und f) während der Hauptzeit der Werkzeugmaschine ausgeführt werden. 34. Method for changing machining tools according to one of claims 29 to 33, characterized in that the method steps e) and f) are carried out during the main time of the machine tool.
35. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I bis VI) in dem Hauptspeicher (2) , in dem Zwischenspeicher (3) und in der Übergabevorrichtung (4) in verschiebbaren Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) gehaltert und transportiert werden.35. A method for changing machining tools according to one of claims 29 to 34, characterized in that the machining tools (I to VI) in the main memory (2), in the intermediate memory (3) and in the transfer device (4) in displaceable receiving devices ( 7, 8, 9, 10, 24, 25) are held and transported.
36. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) im Hauptspeicher (2) und im Zwischenspeicher (3) unabhängig voneinander verschieben lassen.36. A method for changing machining tools according to claim 35, characterized in that the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) in the main memory (2) and in the intermediate memory (3) can be moved independently of one another.
37. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenspeicher (3) vor dem Verfahrensschritt a) zumindest eine leere und zumindest eine volle Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) vorhanden sind.37. A method for changing processing tools according to claim 36, characterized in that at least one empty and at least one full receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25) are present in the intermediate store (3) before step a).
38. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt f) ein Platzhalter (22, 23) in den Hauptspeicher (2) eingefügt wird.38. Method for changing machining tools according to claim 33, characterized in that a placeholder (22, 23) is inserted into the main memory (2) by the transfer device (4) in method step f).
39. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt e) ein Platzhalter (22, 23) aus dem Hauptspeicher entfernt wird. GEÄNDERTE ANSPRÜCHE39. Method for changing machining tools according to claim 38, characterized in that a placeholder (22, 23) is removed from the main memory by the transfer device (4) in method step e). CHANGED REQUIREMENTS
[beim Internationalen Büro am 17. März 2000 (17.03.00) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-39 durch neue Ansprüche 1-37 ersetzt (7 Seiten)][Received at the International Office on March 17, 2000 (3/17/00); original claims 1-39 replaced by new claims 1-37 (7 pages)]
Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oderTool changing device, especially for one or
Mehrεpindelwerkzeugmaschinen, mit einem Hauptspeicher (2) zur Aufnahme von einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI), zumindest einem Zwischenspeicher (3), der zur Aufnahme von zumindest zwei Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI) pro Spindel (5, 6) eingerichtet ist, und zumindest einer Übergabevorrichtung (4) zum Transport der Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3), wobei der Zwischenspeicher (3) zumindest eine Übergabeposition zur Werkzeugübergabe zwischen dem Zwischenspeicher (3) und der jeweiligen Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aufweist t Multi-spindle machine tools, with a main memory (2) for holding a large number of machining tools (I, II, III, IV, V, VI), at least one intermediate memory (3) which is used for holding at least two machining tools (I, II, III, IV, V, VI) for each spindle (5, 6), and at least one transfer device (4) for transporting the processing tools between the main memory (2) and the intermediate store (3), the intermediate store (3) for at least one transfer position Tool transfer between the intermediate store (3) and the respective spindle (5, 6) of the machine tool has t
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bearbeitungswerkzeuge (I, II, III, IV, V, VI) in Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) gehaltert sindj undcharacterized in that the machining tools (I, II, III, IV, V, VI) are held in holding devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) j and
, daß die Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 3, 10, 24, 25) durch die Übergabevorrichtung (4) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) und innerhalb des Zwischenspeichers (3) linear verschiebbar sind.that the receiving devices (7, 8, 3, 10, 24, 25) by the transfer device (4) between the main memory (2) and the buffer (3) and within the buffer (3) are linearly displaceable.
Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenspeicher (3) zum Werkzeugwechsel eine Aufnahmevorrichtung (8, 10) mit einem in die Spindel (5, 6) einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeug (III, IV) und eine weitere Aufnahmevorrichtung (7, 9) zur Aufnahme des in der Spindel (5, 6) befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (I, II) angeordnet sind. Tool changing device according to claim 1, characterized in that a holding device (8, 10) with a machining tool (III, IV) to be changed into the spindle (5, 6) and a further holding device (7, 9) for changing tools in the intermediate store (3) Recording of the machining tool (I, II) located in the spindle (5, 6) are arranged.
3. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die unabhängig voneinander Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) transportieren .3. Tool changing device according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least two transfer devices (4) are present, which independently transport machining tools (I-VI) between the main memory (2) and the intermediate memory (3).
4. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die miteinander gekoppelt sind, um gleichzeitig Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) transportieren.4. Tool changing device according to one of claims 1 to 2, characterized in that at least two transfer devices (4) are present, which are coupled to one another to simultaneously transport machining tools (I-VI) between the main memory (2) and the intermediate memory (3) .
5. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) als eine Schiene (11) ausgebildet ist.5. Tool changing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the main memory (2) is designed as a rail (11).
6. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (11) des Hauptspeichers (2) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung (12, 13) besitzt, die zumindest die Breite einer Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) hat.6. Tool changing device according to claim 5, characterized in that the rail (11) of the main memory (2) per spindle (5, 6) has an opening (12, 13) which is at least the width of a receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25).
7. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) parallel zu dem Zwischenspeicher (3) angeordnet und von diesem beabstandet ist.7. Tool changing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main memory (2) is arranged parallel to the intermediate memory (3) and spaced therefrom.
8- Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) vertikal über dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist. 8 - Tool changing device according to claim 7, characterized in that the main memory (2) is arranged vertically above the intermediate memory (3).
9. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) horizontal neben dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist. 9. Tool changing device according to claim 7, characterized in that the main memory (2) is arranged horizontally next to the buffer (3).
10. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die10. Tool changing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) als auf der Schiene (11) des Hauptspeichers (2) verschiebbare Kassetten ausgebildet sind.Receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) are designed as cassettes which can be moved on the rail (11) of the main memory (2).
11. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) eine gerade Schiene (14) umfaßt.11. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate store (3) comprises a straight rail (14).
12. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (14) des Zwischenspeichers (3) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung (15, 16) aufweist, die zumindest die Breite einer12. Tool changing device according to claim 11, characterized in that the rail (14) of the intermediate store (3) per spindle (5, 6) has an opening (15, 16) which is at least the width of a
Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) hat.Has receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25).
13- Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) zumindest einen Linearantrieb (21) zum Verschieben der Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) auf der Schiene (14) umfaßt. 13 - Tool changing device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the intermediate store (3) comprises at least one linear drive (21) for displacing the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) on the rail (14) .
14. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) pro Spindel (5, 6) einen Linearantrieb (21) umfaßt.14. Tool changing device according to claim 13, characterized in that the intermediate store (3) per spindle (5, 6) comprises a linear drive (21).
15. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des Zwischenspeichers (3) ein Hydraulikzylinder ist.15. Tool changing device according to claim 14, characterized in that the linear drive (21) of the intermediate store (3) is a hydraulic cylinder.
16. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des Zwischenspeichers (3) ein Pneumatikzylinder ist.16. Tool changing device according to claim 14, characterized in that the linear drive (21) of the intermediate store (3) is a pneumatic cylinder.
17. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (4) ein oberes (17) und ein unteres Schienenstück (18) umfaßt.17. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the Transfer device (4) comprises an upper (17) and a lower rail piece (18).
18. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenstücke (17, 18) der Übergabevorrichtung (4) parallel und in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind, und der Abstand der Schienenstücke (17, 18) dem Abstand zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) entspricht .18. Tool changing device according to claim 17, characterized in that the rail pieces (17, 18) of the transfer device (4) are arranged in parallel and at a fixed distance from one another, and the distance of the rail pieces (17, 18) the distance between the main memory (2nd ) and the buffer (3).
19. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch .18# dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schienenstücke (17, 18) der Breite der Öffnungen (12, 13, 15, 16) der Schienen (11, 14) des Hauptspeichers (2) und des Zwischenspeichers (3) entspricht.19. Tool changing device according to claim .1 8 #, characterized in that the width of the rail pieces (17, 18) of the width of the openings (12, 13, 15, 16) of the rails (11, 14) of the main memory (2) and the intermediate memory (3) corresponds.
20. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (4) einen Linearantrieb (20) umfaßt.20. Tool changing device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the transfer device (4) comprises a linear drive (20).
21. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch '20, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der Übergabevorrichtung (4) ein Hydraulikzylinder ist.21. Tool changing device according to claim '20, characterized in that the linear drive (20) of the transfer device (4) is a hydraulic cylinder.
22. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der Übergabevorrichtung (4) ein Pneumatikzylinder ist.22. Tool changing device according to claim 20, characterized in that the linear drive (20) of the transfer device (4) is a pneumatic cylinder.
23. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hauptspeicher (2), dem Zwischenspeicher (3) oder der Übergabevorrichtung (4) Platzhalter (22, 23) bewegbar sind, die eine Breite aufweisen, die der Breite der Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) entspricht. „,Λ nnn-,BO 23. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that in the main memory (2), the intermediate memory (3) or the transfer device (4) placeholders (22, 23) are movable, which have a width that the width of the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25). ", Λ nnn -, BO
WO 00/27583 29WO 00/27583 29
24. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Platzhalter (22, 23) leere Auf ahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) sind.24. Tool changing device according to claim 23, characterized in that the placeholders (22, 23) are empty on measuring devices (7, 8, 9, 10, 24, 25).
25. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zwischenspeicher (3) eine Vorrichtung zum Reinigen der einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeuge angebracht ist.25. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that a device for cleaning the machining tools to be changed is attached to the intermediate store (3).
26. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwechselvorrichtung (1) einen Hauptspeicher (2) und pro Spindel zumindest einen Zwischenspeicher (3) mit zumindest einer Übergabevorrichtung (4) umfaßt.26. Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool changing device (1) comprises a main memory (2) and at least one intermediate memory (3) per spindle with at least one transfer device (4).
27. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen von Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, das der Reihe nach die folgenden Schritte umfaßt: a) Ablegen eines ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) aus der Spindel (5, 6) in den Zwischenspeicher (3) in dessen Übergabeposition, b) Verschieben des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) innerhalb des Zwischenspeichers (3) aus der Übergabeposition heraus in eine benachbarte Bereitstellungsposition, c) Verschieben eines zweiten, bereits im Zwischenspeicher befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (III) in die Übergabeposition des Zwischenspeichers (3), d) Übergabe des zweiten Bearbeitungswerkzeugs (III) aus der Übergabeposition des Zwischenspeichers (3) in die Spindel (5, 6) , e) Transport des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Zwischenspeicher (3) heraus in den Hauptspeicher (2) , und f) Transport eines dritten Bearbeitungswerkzeugs (V) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Hauptspeicher (2) in dem Zwischenspeicher (3) .27. A method for changing machining tools of single- or multi-spindle machine tools, which comprises the following steps in sequence: a) depositing a first machining tool (I) from the spindle (5, 6) into the intermediate store (3) in its transfer position, b ) Moving the first processing tool (I) within the buffer (3) from the transfer position to an adjacent preparation position, c) moving a second processing tool (III) already in the buffer to the transfer position of the buffer (3), d) transferring the second processing tool (III) from the transfer position of the intermediate store (3) into the spindle (5, 6), e) transport of the first processing tool (I) with the transfer device (4) from the Buffer (3) out into the main memory (2), and f) transporting a third processing tool (V) with the transfer device (4) from the main memory (2) in the buffer (3).
28. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I, II, III, IV, V, VI) von der Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aus dem Zwischenspeicher im Pickup-Verfahren aufgenommen werden.28. The method for changing machining tools according to claim 27, characterized in that the machining tools (I, II, III, IV, V, VI) are received by the spindle (5, 6) of the machine tool from the buffer in the pickup method.
29. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte b) und c) gleichzeitig erfolgen.29. A method for changing processing tools according to claim 27 or 28, characterized in that process steps b) and c) take place simultaneously.
30. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 27 ^±s 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der Bearbeitungswerkzeuge (I - VI) im Zwischenspeicher nach den Verfahrensschritten b) und c) ein lineares Verschieben ist.30. A method for changing machining tools according to one of claims 27 ^ ± s 29, characterized in that the displacement of the machining tools (I - VI) in the buffer after the method steps b) and c) is a linear displacement.
31. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Bearbeitungswerkzeuge (I - VI) mit der Übergabevorrichtung (4) zwischen dem Zwischenspeicher (3) und dem Hauptspeicher (2) nach den Verfahrensschritten e) und f) durch lineares Verschieben erfolgt .31. A method for changing processing tools according to one of claims 27 to 30, characterized in that the transport of the processing tools (I - VI) with the transfer device (4) between the intermediate store (3) and the main store (2) after the process steps e ) and f) by linear movement.
32. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte e) und f) während der Hauptzeit der Werkzeugmaschine ausgeführt werden. 32. Method for changing machining tools according to one of claims 27 to 30, characterized in that the method steps e) and f) are carried out during the main time of the machine tool.
33. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I bis VI) in dem Hauptspeicher (2) , in dem Zwischenspeicher (3) und in der Übergabevorrichtung (4) in verschiebbaren Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) gehaltert und transportiert werden.33. A method for changing machining tools according to one of claims 27 to 32, characterized in that the machining tools (I to VI) in the main memory (2), in the intermediate memory (3) and in the transfer device (4) in displaceable receiving devices ( 7, 8, 9, 10, 24, 25) are held and transported.
34. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) im Hauptspeicher (2) und im Zwischenspeicher (3) unabhängig voneinander verschieben lassen.34. A method for changing machining tools according to claim 33, characterized in that the receiving devices (7, 8, 9, 10, 24, 25) in the main memory (2) and in the intermediate memory (3) can be moved independently of one another.
35. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenspeicher (3) vor dem Verfahrensschritt a) zumindest eine leere und zumindest eine volle Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) vorhanden sind.35. A method for changing processing tools according to claim 34, characterized in that in the buffer (3) before the method step a) at least one empty and at least one full receiving device (7, 8, 9, 10, 24, 25) are available.
36. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt f) ein Platzhalter (22, 23) in den Hauptspeicher (2) eingefügt wird.36. Method for changing machining tools according to claim 31, characterized in that a placeholder (22, 23) is inserted into the main memory (2) by the transfer device (4) in method step f).
37. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt e) ein Platzhalter (22, 23) aus dem Hauptspeicher entfernt wird. 37. A method for changing machining tools according to claim 36, characterized in that a placeholder (22, 23) is removed from the main memory by the transfer device (4) in method step e).
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