WO2015140118A2 - Verfahren zum werkzeugwechsel - Google Patents

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WO2015140118A2
WO2015140118A2 PCT/EP2015/055466 EP2015055466W WO2015140118A2 WO 2015140118 A2 WO2015140118 A2 WO 2015140118A2 EP 2015055466 W EP2015055466 W EP 2015055466W WO 2015140118 A2 WO2015140118 A2 WO 2015140118A2
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processing
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Wolfgang MÄRKER
Sebastian Wiest
Jürgen Klingler
Dieter Pfänder
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Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh
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    • B23Q2230/002—Using the spindle for performing a non machining or non measuring operation, e.g. cleaning, actuating a mechanism

Definitions

  • the invention relates to a method for tool change ⁇ in processing machines.
  • the invention relates to a method for automated clamp, release and / or monitoring of a tool by means of a machining ⁇ processing unit.
  • machine tools are in use which have at least one turning or milling tool.
  • turning or milling tools for example, so-called tool disks are in use, which are positioned controlled by a processing unit to come into engagement with the workpiece.
  • the tool disks can be designed as a disk milling cutter or internal milling cutter, ie milling cutters which are equipped with cutting edges on their respective inner or outer peripheral surface. During the milling process such Schei ⁇ benfräser be rotationally moved. If, on the other hand, a turning operation is to be carried out on the workpiece, identical or similar tool disks can be used.
  • Machining units then serve to non-rotatably position the tool disk and to keep in engagement with the workpiece.
  • the tool disk can be further rotated by one cutting edge position.
  • the tool disc forms a so-called revolver ⁇ disk in this case.
  • the tool disk is formed from a tool part and an associated hub or disk-shaped holding body.
  • the tool parts are fastened with clamping means manually on the holding bodies.
  • clamping means are often screws used as well as mechanical lever designs or hydraulic Spannsys ⁇ systems .
  • the processing unit itself is used to mechanize the tool change.
  • the drive of the processing ⁇ unit is used to generate a relative movement between the holding body and an actuating part of the processing machine. This relative movement is used for releasing and / or clamping the clamping device, by means of which the tool part is clamped on the holding body.
  • the actuating member may be a fixed Einrich ⁇ tion, such as a stationary surface, a fixed ⁇ profile or the like.
  • the operating part can also gehö ⁇ ren to another processing unit and there be provided for example on the holding body or on the tool part.
  • the actuating part may be arranged to be rigid on the holding body or the tool part or, for example, movable between an active position and a passive position.
  • the relative movement between a tool disk of a machining unit and the actuating part can be done in this case both by the movement of the machining unit with the tool part to be solved or exciting and by the movement of the other machining unit. It can also be used a combined BEWE ⁇ supply in which both processing units are moved. In this way, compliment ⁇ ed clamping movements can be automated in a short time out reliably ⁇ leads.
  • the moving processing unit is not used for machining a workpiece, but as an actuator which acts on the clamping device of the tool part to be clamped or to be loosened. Acting as an actuator processing unit performs the clamping or release process programmatically.
  • the processing unit can then serve, for example, as a screwdriver and be posi ⁇ tioned so that its axis of rotation is coaxially positioned to a screw ⁇ on the to be clamped or to be solved tool part.
  • the processing unit is rotated.
  • the screw can be tightened or loosened.
  • clamping movements can be achieved by linear movement of the respective processing unit. Both when using rotational movements for releasing and clamping as well as in the use of linear movements, it is advantageous if the movement of the processing unit are divided into a Positionierterrorismsabêt and in a release / tensioning section.
  • the Positionierbewe ⁇ supply section serves, for example, to bring the actuating ⁇ part with the clamping device and disengaged.
  • the release / tension section serves to actuate the tensioning device.
  • a to pas ⁇ sendes tool for example in the form of a profiled stud, eg hexagonal spigot on, is used for positioning ⁇ moving portion to the screw head and the profi ⁇ profiled pin engage.
  • the position-controlled operation allows this fast for collision-free ⁇ precise operation.
  • part of the actual release or tensioning process in which the screw head is rotated.
  • force or torque controlled for example, by making the Mo ⁇ gate current of the processing unit is measured.
  • the Errei ⁇ chen of a target current correlates with a DEFINE ⁇ th torque, this is achieved, it can be concluded that Errei ⁇ chen a desired clamping force.
  • a displacement control is additionally made in the release / tensioning section of the actuating path, for example, by the number of revolutions during the screwing of the screw is counted. This avoids that, for example, by a screw jammed and thereby stuck screw can simulate the achievement of the target torque and thus a not properly attached tool is taken into operation ge ⁇ taken.
  • the attachment of the tool is carried out by a linear or interpolie ⁇ ing movement of the processing unit used as an actuator or both used as actuators machining units.
  • tensioning or release movements can be achieved, for example, when the tensioning device has tensioning lever, for example toggle. Takes place the tensioning of the toggle lever device by the connection point of both toggle presses of a clamping point of time ge ⁇ is. The release can be done by engaging behind the clamping lever assembly, for example, with a hook-shaped actuating part, which then pulls the toggle lever assembly over its clamping point.
  • the loosening and / or clamping of tool parts on both processing units can, as desired, take place sequentially or simultaneously, as it is necessary after the design of the tools.
  • the attachment of both tool parts can be done, for example, simultaneously and by linear movement.
  • both tools are positioned with respect to their angular position to each other so that the clamping lever of the first tool against the clamping lever of the second Maschinen ⁇ zeugs press.
  • the two toggle lever arrangements of the two tools press each other over their pressure point.
  • it is also possible to choose an angular position at the clamping lever arrangement of the one tool is supported on a pressure surface provided for this purpose on the respective other tool or holder body.
  • the tensioning device may have a separate unlocking means. Such may, for example, be a means with which beyond its dead center pressed clamping lever are moved back over the dead center. If, by contrast, the clamping device is caught in its clamping position, for example by a latching device, the unlocking device can be set up to release the latching device. The released locking device releases the clamping device, so that the tool part is released.
  • the processing units can be used as way-based test equipment. For this purpose, the two processing units to avoid cutting contact between the tools so long moved towards each other until the two tools come into contact with each other. For this purpose, separate contact surfaces can be provided on the tools.
  • the machine control can determine whether this position corresponds to a desired position, which is achieved when the tool parts are correctly positio ⁇ defined. If this is not the case, there is a feh ⁇ lerhafte tool attachment. A faulty tool attachment can be caused for example by a chip, which is clamped between the holding body and tool.
  • the test procedure can be carried out before or after a tool change or repeatedly and preferably after each individual workpiece machining. This ensures that a loosening tool part is detected quickly. Such an intermediate test procedure can also be performed to test the tightness of mounting screws. The movement corresponds to the tensioning of tool parts.
  • each tool part or on each holder body at least one reference surface.
  • the Re ference ⁇ surface may be fixedly secured to the support body or the tool part as used in the context of the above-described ⁇ NEN checking routines. It is also possible to provide a movable reference surface, which occupies a predetermined position when the clamping position is correct, which in turn can be checked for correct position by test-starting of reference surfaces.
  • suitable actuating means can be attached to the processing units, the holding body and / or on the tool parts. Such can be coupling ⁇ medium, which are positively engageable with screw heads.
  • such coupling means ⁇ are mounted in places, the chips and coolant we ⁇ king or not exposed.
  • such Kupp ⁇ lungsstoff can sit under a protective cover, which example ⁇ also by the processing units to actu ⁇ gene is.
  • Such coupling means may also be movable, for example hinged, in the case of ⁇ .
  • Toggle clamping devices can be stretched for example by compressive force and opened by pulling who ⁇ the to be pushed over a dead center or withdrawn via this.
  • a closed fluid circuit with fluid cylinders in the tool part and / or in the holding body which are used for tool clamping and releasing.
  • a pump piston can in turn be used by linear or rotary movement to pressurize the hydraulic circuit or relieve pressure.
  • the actuation of the hydraulic piston can in turn be carried out by one of the processing units or by a relative movement between the holding body and the actuating part.
  • the data to be stored may include the positions of the changed tool parts, the torques of the fastening screws or the like.
  • the data can be used to define a dynamic audit interval. If, for example, it becomes apparent that the torques and setpoint positions remain unchanged, test intervals can be extended. Preferably, the test intervals following a tool change are small at first supported ⁇ th.
  • Figure 2 shows a tool disk ofitesma ⁇ machine of Figure 1, in a schematic partially broken view
  • FIG. 3 shows a modified embodiment of the tool disk according to FIG. 2, in a fragmentary schematic representation
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a tool ⁇ slice, in a schematic sectional illustration, Figure 5 to 12 different constellations of tool discs when tightening or loosening their respec ⁇ gene clamping device.
  • a machine tool 1 veran ⁇ illustrated, which is for example for processing Kurbelwel ⁇ len.
  • 2 To accommodate the crankshaft 2 or another workpiece serve at least one, preferably two chucks 4, 5, which hold the crankshaft 2 or the sons ⁇ term workpiece 3 and, if necessary rotate controlled about a longitudinal axis 6.
  • the workpiece 3 7 serves at least one machining unit having a work ⁇ generating disk 8.
  • the processing unit 7, the tool ⁇ disc 8 in at least one, but preferably in meh ⁇ reren, directions such as linear in X and / or Y, and / or Z-direction and possibly rotationally about a rotation axis W move.
  • a second Bear ⁇ beitungshow 9 may be provided to a second plant ⁇ convincing disk 10 belongs.
  • the processing unit 9 and the tool plate 10 may be constructed in principle 8 in accordance with the machining unit 7 and the first tool ⁇ disc.
  • the axis names are used identically.
  • Figure 2 illustrates the tool disk 8, which is constructed in the manner of a disk cutter.
  • a central holding body 11 carries on its conical or cylindrical outer circumference tool parts 12, 13, 14, 15, which in turn are equipped with, for example, provided with inserts cutting 16.
  • the tool parts 12 to 15 are held on the holding body 11 by means of a clamping device 17, which may have any shape that is suitable, the tool parts 12 to 15 releasably and accurately positioned on the holder body 11 to la ⁇ like.
  • the tool parts 12 to 15 Clamping feet 18, 19 which find in corresponding holes of the holding body 11 and locked therein.
  • the clamping feet 18, 19 have clamping grooves, in the clamping rods 20, 21 or other clamping means engage, if they are driven apart by a wedge 22.
  • the wedge 22 can be pressed by a toggle lever assembly 23 in clamping position.
  • Other mechanical arrangements and gearing for moving the tension rods 20, 21 or entirely other tensioning means 17, which are also suitable for locking the tensioning feet 18, 19, are applicable.
  • Figure 3 shows an arrangement in which the tension rods 20, 21 are forced apart by a clamping screw 24 with a wedge-shaped body. The clamping and releasing the clamping device 17 takes place in this case by turning the clamping screw 24th
  • the clamping device 17 may be formed as indicated in Figure 4 as a hydraulic system, where ⁇ for clamping a hydraulic piston 25 may be provided. This can be pressed by axial pressure in its hydraulic chamber to actuate not illustrated ⁇ lichte hydraulic cylinder, with which the clamping feet 18, 19 or other corresponding elements are stretched.
  • the hydraulic piston 25 may be threaded to be axially moved by rotation. It can also be formed threadless and moved by axial pressure. In this case, it can be assigned to it a locking or locking device, for example in the form of an angle groove 26, in which engages a detent. If the hydraulic piston 25 is pressed into its hydraulic chamber and the hydraulic piston 25 is then rotated, the serves Angled groove 26 for the axial locking of the hydraulic piston 28th
  • the clamping device 17 may also have a central clamping screw 24, as indicated in Figure 5 on the left ⁇ indicates.
  • the clamping movement of this clamping screw 24 can be transmitted by suitable gear means on clamping feet 18, 19 or the like elements.
  • a clamping screw 24a be provided with a complementary head, which can fin ⁇ in a recess of the head of the clamping screw 24.
  • the processing unit 7 is used as an actuator.
  • the actuators 7 and / or 9 the heads of the clamping screws 24, 24 a are engaged with each other by actuation of the corresponding drives and then initiates rotation about at least one of the axes of rotation.
  • the clamping screws 24 screw in release position.
  • An operator can now manually remove and replace the tools. The fastening of the replaced tools is then carried out by controlled rotation of the tool discs 8 and 10 in the opposite direction.
  • the loosening and tightening of the clamping devices 17, 17a of the two tool discs 8 and 10 is preferably carried out torque controlled. It is possible to count and monitor the number of revolutions in order to check whether the respective clamping devices 17, 17a are in each case completely transferred into the clamping position or in the release position.
  • both processing units 7, 9 act as actuators for actuating the tensioning device 17, 17a of the respective other processing unit.
  • a movable actuating member 27 may be provided in processing machines with only one processing unit, a stationary actuator, which is approached by the processing unit for tool change.
  • a stationary actuating part can also be provided in processing machines with a plurality of processing units 7, 9.
  • the Spannein ⁇ directions 17, 17a include there clamping screws 24, for example according to Figure 3.
  • IIa be a Betä ⁇ tion part 27, 27 a may be provided, which is held axially adjustable. It is to change the tool axially in scho ⁇ ben introduced and ge ⁇ with the head of a clamping screw 24 in engagement.
  • the operator may decrease the respective released tool employing a new and re hen festzie ⁇ by operating the acting as a screwdriver processing unit. 9 In this way, he can successively change all four tool parts 12 to 15 of the tool disk 8. He can also change the tool parts of the tool disk 10, in which case the first processing unit 7 serves as a screwdriver.
  • FIG. 8 It is also possible to assign a tool disk 8 single ⁇ Lich a fixedly arranged operating part, as Figure 8 shows.
  • the head of a clamping screw 24, which may be arranged centrally or eccentrically, can be brought by linear feed movement with the actuating member 27 into engagement.
  • Fi ⁇ gur 9 illustrates a position in which the tool ⁇ disc 8 is set to such a position in relation to the operating part 27 such that an axial movement of an edge of the cutting supporting tool part 12 brought into contact with the actuating part 27th About the Ma ⁇ machine control of the point of contact can be detected, making it possible to detect whether the tool part is in the correct position 12th
  • an actuating part 27, which in particular serves for checking the correct seating of the tool parts, can also be provided on the holding body 11 and / or on the holding body IIa. Again, checking for correct tool positioning by trial and error, i. Detecting a tool by the operating part of the other tool possible.
  • processing units 7, 9 of a processing machine 10 serve as actuators for clamping and Loosen tools or tool parts.
  • the processing units 7, 10 can also serve as sensors, ie as probes for checking the correct seating of tools or tool parts.
  • the invention allows a shortening of tool change times in conjunction with an increase in process reliability when loosening and clamping tools.

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Abstract

Bei der Erfindung dienen Bearbeitungseinheiten (7, 9) einer Bearbeitungsmaschine (10) als Aktoren zum Spannen und Lösen von Werkzeugen bzw. Werkzeugteilen. Optional können die Bearbeitungseinheiten (7, 10) auch als Sensoren, d.h. als Taster zum Überprüfen des korrekten Sitzes von Werkzeugen dienen. Die Erfindung gestattet eine Verkürzung der Werkzeugwechselzeiten in Verbindung mit einer Erhöhung der Prozesssicherheit beim Lösen und Spannen von Werkzeugen.

Description

Verfahren zum Werkzeugwechsel
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Werkzeug¬ wechsel in Bearbeitungsmaschinen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum automatisierten Spannen, Lösen und/oder Überwachen eines Werkzeugs mittels einer Bearbei¬ tungseinheit .
[0002] Zur Bearbeitung von Kurbelwellen oder anderen an ihrem Außenumfang zu bearbeitenden Werkstücken sind Werkzeugmaschinen in Gebrauch, die mindestens ein Dreh- oder Fräswerkzeug aufweisen. Als Dreh- oder Fräswerkzeuge sind beispielsweise sogenannten Werkzeugscheiben in Gebrauch, die von einer Bearbeitungseinheit kontrolliert positioniert werden, um mit dem Werkstück in Eingriff zu kommen. Die Werkzeugscheiben können als Scheibenfräser oder Innenfräser ausgebildet sein, d.h. Fräser, die auf ihrer jeweiligen innen oder außen liegenden Umfangsfläche mit Schneiden bestückt sind. Während des Fräsvorgangs werden solche Schei¬ benfräser drehend bewegt. Soll hingegen am Werkstück eine Drehoperation ausgeführt werden, können gleiche oder ähnliche Werkzeugscheiben zum Einsatz kommen. Bearbeitungseinheiten dienen dann dazu, die Werkzeugscheibe unverdrehbar zu positionieren und mit dem Werkstück in Eingriff zu halten. Nach dem Ende des Eingriffs einer Schneide oder nach Verschleiß einer Schneide kann die Werkzeugscheibe um eine Schneidenposition weiter gedreht werden. Die Werkzeugscheibe bildet in diesem Fall eine sogenannte Revolver¬ scheibe . [0003] In beiden Fällen wird die Werkzeugscheibe aus einem Werkzeugteil und einem zugehörigen naben- oder scheibenförmigen Haltekörper gebildet. Die Werkzeugteile werden mit Spannmittel manuell auf den Haltekörpern befestigt. Als Spannmittel kommen häufig Schrauben zum Einsatz sowie auch mechanische Hebelkonstruktionen oder hydraulische Spannsys¬ teme .
[0004] Das Auswechseln der Werkzeugteile nach Erreichen des Standzeitendes erfolgt manuell. Dazu werden die Spann¬ elemente manuell von einem Maschinenbediener gelöst und das Werkzeugteil gewechselt. Danach werden die Schrauben manu¬ ell wieder angezogen. Dieser Vorgang ist fehleranfällig und zeitaufwendig .
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzuge¬ ben, mit dem sich der Werkzeugwechsel mit geringem Aufwand verbessern lässt.
[0006] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst:
[0007] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bearbeitungseinheit selbst zur Mechanisierung des Werkzeugwechsels herangezogen. Dazu wird der Antrieb der Bearbeitungs¬ einheit genutzt, um eine Relativbewegung zwischen dem Haltekörper und einem Betätigungsteil der Bearbeitungsmaschine zu erzeugen. Diese Relativbewegung wird zum Lösen und/oder Spannen der Spanneinrichtung genutzt, mittels derer der Werkzeugteil auf dem Haltekörper festgespannt ist. [0008] Der Betätigungsteil kann eine ortsfeste Einrich¬ tung, wie beispielsweise eine ortsfeste Fläche, ein orts¬ festes Profil oder dergleichen sein. Der Betätigungsteil kann jedoch auch zu einer anderen Bearbeitungseinheit gehö¬ ren und dort beispielsweise an deren Haltekörper oder auch an dem Werkzeugteil vorgesehen sein. Der Betätigungsteil kann an dem Haltekörper oder dem Werkzeugteil starr oder z.B. zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition beweglich angeordnet sein.
[0009] Die Relativbewegung zwischen einer Werkzeugscheibe einer Bearbeitungseinheit und dem Betätigungsteil kann in diesem Fall sowohl durch die Bewegung der Bearbeitungseinheit mit dem zu lösenden oder zu spannenden Werkzeugteil als auch durch die Bewegung der jeweils anderen Bearbeitungseinheit erfolgen. Es kann auch eine kombinierte Bewe¬ gung genutzt werden, bei der beide Bearbeitungseinheiten bewegt werden. Auf diese Weise können automatisiert kompli¬ zierte Spannbewegungen in kurzer Zeit zuverlässig ausge¬ führt werden. Die bewegte Bearbeitungseinheit dient beim Werkzeugwechsel nicht der Bearbeitung eines Werkstücks, sondern als Aktor, der auf die Spanneinrichtung des zu spannenden oder zu lösenden Werkzeugteils einwirkt. Die als Aktor wirkende Bearbeitungseinheit führt den Spann- oder Lösevorgang programmgesteuert aus. Die Bearbeitungseinheit kann dann beispielsweise als Schrauber dienen und so posi¬ tioniert werden, dass ihre Drehachse zu einer Schraube¬ nachse an den zu spannenden oder zu lösenden Werkzeugteil koaxial positioniert ist. Zum Drehen der Schraube wird die Bearbeitungseinheit in Drehung versetzt. Die Schraube kann so festgezogen oder gelöst werden. Lineare Löse- oder
Spannbewegungen können hingegen durch Linearbewegung der jeweiligen Bearbeitungseinheit erzielt werden. [0010] Sowohl bei Benutzung von Drehbewegungen zum Lösen und Spannen wie auch bei der Nutzung von Linearbewegungen ist es vorteilhaft, wenn die Bewegung der Bearbeitungseinheit in einen Positionierbewegungsabschnitt und in einen Löse/Spann-Abschnitt unterteilt sind. Der Positionierbewe¬ gungsabschnitt dient beispielsweise dazu, den Betätigungs¬ teil mit der Spanneinrichtung in und außer Eingriff zu bringen. Der Löse/Spann-Abschnitt dient hingegen dazu, die Spanneinrichtung zu betätigen. Ist beispielsweise an der Haltescheibe oder dem Werkzeugteil einer Bearbeitungseinheit ein zu drehender Schraubenkopf vorgesehen und weist beispielsweise die andere Bearbeitungseinheit ein dazu pas¬ sendes Werkzeug, beispielsweise in Form eines profilierten Zapfens, z.B. Sechskantzapfens auf, dient der Positionier¬ bewegungsabschnitt dazu, den Schraubenkopf und den profi¬ lierten Zapfen in Eingriff zu bringen. Der positionsgesteuerte Betrieb ermöglicht hierbei einen schnellen kollisions¬ freien präzisen Betrieb. Zu dem Betätigungsweg gehört dann der eigentliche Löse- oder Spannvorgang dazu, bei dem der Schraubenkopf gedreht wird. Dies erfolgt vorzugsweise kraft- oder drehmomentgesteuert zum Beispiel, indem der Mo¬ torstrom der Bearbeitungseinheit gemessen wird. Das Errei¬ chen eines Sollstroms korreliert dabei mit einem definier¬ ten Drehmoment, wird dieses erreicht, kann auf das Errei¬ chen einer gewünschten Spannkraft geschlossen werden.
[0011] Bei einer verbesserten Ausführungsform wird zusätzlich in dem Löse/Spann-Abschnitt des Betätigungswegs eine Wegkontrolle vorgenommen, beispielsweise, indem die Anzahl der Umdrehungen beim Einschraubvorgang der Schraube gezählt wird. Damit wird vermieden, dass eine beispielsweise durch einen Span verklemmte und dadurch festsitzende Schraube das Erreichen des Solldrehmoments vortäuschen kann und somit ein nicht ordnungsgemäß befestigtes Werkzeug in Betrieb ge¬ nommen wird.
[0012] In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Werkzeugs durch eine lineare oder interpolie¬ rende Bewegung der als Aktor genutzten Bearbeitungseinheit oder beider jeweils als Aktoren benutzten Bearbeitungseinheiten. Hierbei sind komplizierte Spann- oder Lösebewegungen erzielbar, beispielsweise wenn die Spannvorrichtung Spannhebel aufweist, beispielsweise Kniehebel. Das Spannen der Kniehebelvorrichtung erfolgt, indem der Verbindungspunkt beider Kniehebel über einen Spannpunkt hinweg ge¬ drückt wird. Das Lösen kann durch Hintergreifen der Spannhebelanordnung beispielsweise mit einem hakenförmigen Betätigungsteil erfolgen, das dann die Kniehebelanordnung über ihren Spannpunkt zurück zieht.
[0013] Das Lösen und/oder Spannen von Werkzeugteilen an beiden Bearbeitungseinheiten kann, wie gewünscht, nacheinander oder auch gleichzeitig erfolgen, wie es nach der Gestaltung der Werkzeuge erforderlich ist. Bei Verwendung von Spannhebeln kann die Befestigung beider Werkzeugteile zum Beispiel gleichzeitig und durch Linearbewegung erfolgen. Beispielsweise werden beide Werkzeuge hinsichtlich ihrer Winkellage so zueinander positioniert, dass die Spannhebel des ersten Werkzeugs gegen die Spannhebel des zweiten Werk¬ zeugs drücken. Werden die Werkzeuge nun aufeinander zu bewegt, drücken sich die beiden Kniehebelanordnungen der beiden Werkzeuge gegenseitig jeweils über ihren Druckpunkt. Es ist aber auch möglich, eine Winkelposition zu wählen, bei der sich die Spannhebelanordnung des einen Werkzeugs an einer hierfür vorgesehenen Druckfläche an dem jeweils anderen Werkzeug oder Haltekörper abstützt.
[0014] Die Spanneinrichtung kann ein gesondertes Entriegelungsmittel aufweisen. Ein solches kann beispielsweise ein Mittel sein, mit dem über ihren Totpunkt hinaus gedrückte Spannhebel über den Totpunkt zurückbewegt werden. Ist das Spannmittel hingegen zum Beispiel durch eine Rasteinrichtung in seiner Spannposition gefangen, kann das Entriegelungsmittel zum Lösen der Rasteinrichtung eingerichtet sein. Die gelöste Rasteinrichtung gibt die Spanneinrichtung frei, so dass sich das Werkzeugteil löst.
[0015] Zur Feststellung einer korrekten Werkzeugspannung können die Bearbeitungseinheiten als wegbasierte Prüfmittel verwendet werden. Dazu werden die beiden Bearbeitungseinheiten zur Vermeidung von Schneidenkontakt zwischen den Werkzeugen so lange aufeinander zu bewegt, bis die beiden Werkzeuge miteinander in Anlage kommen. Dazu können an den Werkzeugen gesonderte Anlageflächen vorgesehen sein. Durch das Auslesen der Wegmesssysteme der Bearbeitungseinheiten in Werkzeuganlageposition kann die Maschinensteuerung ermitteln, ob diese Position einer Sollposition entspricht, die erreicht wird, wenn die Werkzeugteile korrekt positio¬ niert sind. Falls dies nicht der Fall ist, liegt eine feh¬ lerhafte Werkzeugbefestigung vor. Eine fehlerhafte Werkzeugbefestigung kann beispielsweise durch einen Span verursacht werden, der zwischen Haltekörper und Werkzeug eingeklemmt ist. [0016] Der Prüfvorgang kann vor oder nach einem Werkzeugwechsel oder auch wiederholt und vorzugsweise nach jeder einzelnen Werkstückbearbeitung durchgeführt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass ein sich lösendes Werkzeugteil rasch erkannt wird. Ein solcher ZwischenprüfVorgang kann auch durchgeführt werden, um den festen Sitz von Befestigungsschrauben zu testen. Der Bewegungsablauf entspricht dem beim Spannen von Werkzeugteilen.
[0017] Zur Ermittlung einer korrekten Werkzeugspannung und Position kann an jedem Werkzeugteil oder an jedem Haltekörper zumindest eine Referenzfläche vorgesehen sein. Die Re¬ ferenzfläche kann an dem Haltekörper oder dem Werkzeugteil ortsfest angeordnet sein und im Rahmen der oben beschriebe¬ nen Überprüfungsroutinen genutzt werden. Es ist auch möglich, eine bewegliche Referenzfläche vorzusehen, die bei korrekter Spannlage eine vorgegebene Position einnimmt, die wiederum durch testweises Anfahren von Referenzflächen auf korrekte Position überprüft werden kann. Zur Betätigung der Spanneinrichtung können an den Bearbeitungseinheiten, den Haltekörper und/oder an den Werkzeugteilen geeignete Betätigungsmittel angebracht werden. Solches können Kupplungs¬ mittel sein, die mit Schraubenköpfen formschlüssig in Eingriff bringbar sind. Vorzugsweise sind derartige Kupplungs¬ mittel an Stellen angebracht, die Spänen und Kühlmittel we¬ nig oder nicht ausgesetzt sind. Auch können solche Kupp¬ lungsmittel unter einem Schutzdeckel sitzen, der beispiels¬ weise ebenfalls durch die Bearbeitungseinheiten zu betäti¬ gen ist. Auch können solche Kupplungsmittel beweglich, bei¬ spielsweise klappbar, angeordnet sein. [0018] Kniehebelspannvorrichtungen können zum Beispiel durch Druckkraft gespannt und durch Zugkraft geöffnet wer¬ den, um über einen Totpunkt hinweggedrückt oder über diesen zurückgezogen zu werden. Zum Lösen solcher Kniehebelanordnungen ist es auch möglich in einem der Hebel ein Gewinde vorzusehen, in das durch die jeweils andere Bearbeitungs¬ einheit eine Schraube programmgesteuert eingedreht wird, die die Kniehebelanordnung dann durch Abdrücken von einer ortsfesten Fläche über den Totpunkt zurückbewegt.
[0019] Es ist auch möglich, in dem Werkzeugteil und/oder in dem Haltekörper einen geschlossenen Fluidkreis mit Flu- idzylindern vorzugsehen, die zum Werkzeugspannen und Lösen genutzt werden. Ein Pumpkolben kann wiederum durch lineare oder drehende Bewegung dazu genutzt werden, den Hydraulikkreis unter Druck zu setzen oder Druck zu entlasten. Die Betätigung des Hydraulikkolbens kann wiederum durch eine der Bearbeitungseinheiten bzw. durch eine Relativbewegung zwischen dem Haltekörper und dem Betätigungsteil erfolgen.
[0020] Es ist möglich, die erfolgreiche korrekte Befesti¬ gung des Werkzeugteils in einen Speicher der Maschinensteu¬ erung zu hinterlegen, und somit zu dokumentieren. Die zu speichernden Daten können die Positionen der gewechselten Werkzeugteile, die Drehmomente der Befestigungsschrauben o- der dergleichen umfassen. Die Daten können für die Festlegung eines dynamischen PrüfIntervalls verwendet werden. Wenn sich beispielsweise zeigt, dass die Drehmomente und Sollpositionen unverändert bleiben, können PrüfIntervalle verlängert werden. Vorzugsweise werden die PrüfIntervalle im Anschluss an einen Werkzeugwechsel zunächst klein gehal¬ ten . [0021] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit großer Prozesssicherheit eine korrekte Werkzeugbe¬ festigung erreicht wird. Außerdem ist die korrekte Befesti¬ gung des Werkzeugteils während der gesamten Nutzungsdauer des Werkzeugteils überprüfbar. Der korrekte Sitz und die korrekte Spannung der Werkzeugteile ist unabhängig von der Sorgfalt eines Maschinenbedieners . Außerdem kann die Werk¬ zeugwechselzeit verkürzt werden. Bei Nutzung der beschrie¬ benen Möglichkeiten zur Positionsüberprüfung können schon sehr geringe Planlagefehler von zum Beispiel lediglich 1 mm erkannt werden. Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. Es zeigen:
[0022] Figur leine Bearbeitungsmaschine zur Kurbelwellenbearbeitung, in schematisierter Darstellung,
[0023] Figur 2eine Werkzeugscheibe der Bearbeitungsma¬ schine nach Figur 1, in schematisierter teilweise aufgebrochener Darstellung,
[0024] Figur 3eine abgewandelte Ausführungsform der Werkzeugscheibe nach Figur 2, in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,
[0025] Figur 4eine weitere Ausführungsform einer Werkzeug¬ scheibe, in schematisierter ausschnittsweiser Darstellung, [0026] Figur 5 bis 12 verschiedene Konstellationen von Werkzeugscheiben beim Festziehen oder Lösen ihrer jeweili¬ gen Spanneinrichtung.
[0028] In Figur 1 ist eine Bearbeitungsmaschine 1 veran¬ schaulicht, die zum Beispiel zur Bearbeitung von Kurbelwel¬ len 2 dient. Zur Aufnahme der Kurbelwelle 2 oder eines sonstigen Werkstücks dienen mindestens ein, vorzugsweise zwei Spannfutter 4, 5, die die Kurbelwelle 2 oder das sons¬ tige Werkstück 3 halten und bedarfsweise um eine Längsachse 6 kontrolliert drehen. Zur Bearbeitung des Werkstücks 3 dient mindestens eine Bearbeitungseinheit 7 mit einer Werk¬ zeugscheibe 8. Die Bearbeitungseinheit 7 kann die Werkzeug¬ scheibe 8 in mindestens einer, vorzugsweise jedoch in meh¬ reren, Richtungen wie beispielsweise linear in X- und/oder Y- und/oder Z-Richtung sowie gegebenenfalls rotatorisch um eine Drehachse W bewegen. Optional kann eine zweite Bear¬ beitungseinheit 9 vorgesehen sein, zu der eine zweite Werk¬ zeugscheibe 10 gehört. Die Bearbeitungseinheit 9 und die Werkzeugscheibe 10 können prinzipiell in Übereinstimmung mit der Bearbeitungseinheit 7 und der ersten Werkzeug¬ scheibe 8 aufgebaut sein. Die Achsbezeichnungen werden identisch verwendet.
[0029] Figur 2 veranschaulicht die Werkzeugscheibe 8, die nach Art eines Scheibenfräsers aufgebaut ist. Ein zentraler Haltekörper 11 trägt an seinem konischen oder zylindrischen Außenumfang Werkzeugteile 12, 13, 14, 15, die ihrerseits mit beispielsweise an Schneidplatten vorgesehenen Schneiden 16 bestückt sind.
[0030] Die Werkzeugteile 12 bis 15 sind an dem Haltekörper 11 mittels einer Spanneinrichtung 17 gehalten, die jede Form haben kann, die geeignet ist, die Werkzeugteile 12 bis 15 lösbar und positionsgenau an dem Haltekörper 11 zu la¬ gern. Beispielsweise können die Werkzeugteile 12 bis 15 Spannfüße 18, 19 aufweisen, die in entsprechende Bohrungen des Haltekörpers 11 finden und darin arretiert werden. Dazu können die Spannfüße 18, 19 Spannnuten aufweisen, in die Spannstangen 20, 21 oder andere Spannmittel greifen, wenn diese durch einen Keil 22 auseinandergetrieben werden. Der Keil 22 kann durch eine Kniehebelanordnung 23 in Spannstellung gedrückt werden. Andere mechanische Anordnungen und Getriebe zur Bewegung der Spannstangen 20, 21 oder gänzlich andere Spanneinrichtungen 17, die gleichfalls dazu geeignet sind, die Spannfüße 18, 19 zu arretieren, sind anwendbar. Beispielshaft zeigt Figur 3 eine Anordnung, bei der die Spannstangen 20, 21 durch eine Spannschraube 24 mit einem keilförmigen Körper auseinandergedrängt werden. Das Spannen und Lösen der Spanneinrichtung 17 erfolgt in diesem Fall durch Drehen der Spannschraube 24.
[0031] Alternativ kann die Spanneinrichtung 17 wie in Figur 4 angedeutet als Hydrauliksystem ausgebildet sein, wo¬ bei zum Spannen ein Hydraulikkolben 25 vorgesehen sein kann. Dieser kann durch axialen Druck in seine Hydraulikkammer hineingedrückt werden, um nicht weiter veranschau¬ lichte Hydraulikzylinder zu betätigen, mit denen die Spannfüße 18, 19 oder andere entsprechende Elemente gespannt werden. Der Hydraulikkolben 25 kann mit einem Gewinde versehen sein, um durch Drehung axial bewegt zu werden. Er kann außerdem gewindelos ausgebildet sein und durch axialen Druck bewegt werden. In diesem Fall kann ihm eine Rast- o- der Arretiereinrichtung zugeordnet sein, beispielsweise in Form einer Winkelnut 26, in die eine Rastnase greift. Ist der Hydraulikkolben 25 in seine Hydraulikkammer eingedrückt und wird der Hydraulikkolben 25 dann gedreht, dient die Winkelnut 26 zur axialen Arretierung des Hydraulikkolbens 28.
[0032] Die Spanneinrichtung 17 kann auch eine zentrale Spannschraube 24 aufweisen, wie sie in Figur 5 links ange¬ deutet ist. Die Spannbewegung dieser Spannschraube 24 kann durch geeignete Getriebemittel auf Spannfüße 18, 19 oder dergleichen Elemente, übertragen werden. Entsprechend an der Werkzeugscheibe 10 bzw. ihrem Haltekörper IIa eine Spannschraube 24a mit komplementärem Kopf vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Kopfs der Spannschraube 24 fin¬ den kann.
[0033] Bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine er¬ folgt ein Werkzeugwechsel folgendermaßen:
[0034] Zum Lösen der Werkzeuge 12, 13, 14, 15 von dem Haltekörper 11 wird die Bearbeitungseinheit 7 oder (falls vor¬ handen) die Bearbeitungseinheit 9 als Aktor verwendet. Bei¬ spielhaft wird auf Figur 5 verwiesen. Dort werden durch Betätigung der entsprechenden Antriebe der Bearbeitungseinheiten 7 und/oder 9 die Köpfe der Spannschrauben 24, 24a miteinander in Eingriff gebracht und danach eine Drehung um mindestens eine der Drehachsen W initiiert. Dabei schrauben sich gleichzeitig oder nacheinander die Spannschrauben 24 in Löseposition. Ein Bediener kann nun die Werkzeuge manuell abnehmen und ersetzen. Das Befestigen der ausgewechselten Werkzeuge erfolgt dann durch kontrollierte Drehung der Werkzeugscheiben 8 und 10 in Gegenrichtung. [0035] Das Lösen und das Festspannen der Spanneinrichtungen 17, 17a der beiden Werkzeugscheiben 8 und 10 erfolgt vorzugsweise drehmomentkontrolliert. Es ist möglich, dabei die Anzahl der Umdrehungen zu zählen und zu überwachen, um zu überprüfen, ob die jeweiligen Spanneinrichtungen 17, 17a jeweils vollständig in Spannstellung oder in Lösestellung überführt sind. Bei den vorgestellten Verfahren wirken beide Bearbeitungseinheiten 7, 9 als Aktoren zur Betätigung der Spanneinrichtung 17, 17a der jeweils anderen Bearbeitungseinheit. Es genügt aber auch, lediglich eine der bei¬ den Bearbeitungseinheiten 7, 9 drehen zu lassen. Sie wirkt dann allein als Aktor. Jedenfalls aber bildet der Kopf der Spannschraube 24a einen Betätigungsteil für den Kopf der Spannschraube 24. Umgekehrt bildet der Kopf der Spann¬ schraube 24 ein Betätigungsteil 27 für den Kopf der Spann¬ schraube 24a.
[0036] Anstelle eines beweglichen Betätigungsteils 27 kann bei Bearbeitungsmaschinen mit lediglich einer Bearbeitungseinheit auch ein ortsfester Betätigungsteil vorgesehen sein, der von der Bearbeitungseinheit zum Werkzeugwechsel angefahren wird.
[0037] Ein ortsfester Betätigungsteil kann auch bei Bearbeitungsmaschinen mit mehreren Bearbeitungseinheiten 7, 9 vorgesehen werden.
[0038] Eine abgewandelte Ausführungsform des Verfahrens ist in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht. Die Spannein¬ richtungen 17, 17a umfassen dort Spannschrauben 24, beispielsweise gemäß Figur 3. Zur Betätigung derselben kann im Zentrum des jeweils anderen Haltekörpers 11, IIa ein Betä¬ tigungsteil 27, 27a vorgesehen sein, das axial verstellbar gehalten ist. Zum Werkzeugwechsel wird es axial vorgescho¬ ben und mit dem Kopf einer Spannschraube 24 in Eingriff ge¬ bracht. Die Drehung der jeweiligen Bearbeitungseinheiten 7 oder 9, deren Betätigungsteil 27, 27a axial vorgeschoben und im Eingriff mit einem Kopf einer Spannschraube 24 ist, dient als Aktor zum Lösen der Spanneinrichtung des jeweils anderen Werkzeuges bzw. der jeweils anderen Werkzeugscheibe 8 oder 10. Der Bediener kann das jeweils gelöste Werkzeug abnehmen, ein neues einsetzen und durch Betätigung der als Schrauber wirkenden Bearbeitungseinheit 9 wieder festzie¬ hen. Auf diese Weise kann er nacheinander alle vier Werkzeugteile 12 bis 15 der Werkzeugscheibe 8 wechseln. Ebenso kann er die Werkzeugteile der Werkzeugscheibe 10 wechseln, wobei dann die erste Bearbeitungseinheit 7 als Schrauber dient .
[0039] Es ist auch möglich, einer Werkzeugscheibe 8 ledig¬ lich ein ortsfest angeordnetes Betätigungsteil zuzuordnen, wie es Figur 8 zeigt. Der Kopf einer Spannschraube 24, die zentrisch oder exzentrisch angeordnet sein kann, kann durch lineare Zustellbewegung mit dem Betätigungsteil 27 in Eingriff gebracht werden.
[0040] Im Falle einer schraubenden Betätigungsbewegung kann die Werkzeugscheibe 8 auf einer Orbitalbahn mit der Spannschraube 24 als Drehzentrum gebracht werden, um die Spannschraube 24 zu lösen oder festzuziehen. [0041] Der Betätigungsteil 27 kann auch zur Überprüfung des korrekten Sitzes des Werkzeugteils genutzt werden. Fi¬ gur 9 veranschaulicht eine Position, in der die Werkzeug¬ scheibe 8 auf einer solchen Position in Bezug auf den Betätigungsteil 27 eingestellt ist, dass eine Axialbewegung eine Flanke des Schneiden tragenden Werkzeugteils 12 mit dem Betätigungsteil 27 in Berührung bringt. Über die Ma¬ schinensteuerung kann der Punkt der Berührung erfasst werden, wodurch es möglich wird, zu erkennen, ob das Werkzeugteil 12 in der korrekten Position steht.
[0042] Wie Figur 10 und 11 veranschaulichen, ist es auch möglich, die Werkzeugscheiben 8, 10 in Bezug aufeinander so zu positionieren, dass sie sich gemäß Figur 11 überschnei¬ den, wobei ihre Scheiden 16, 16a durch Winkelversatz miteinander nicht in Berührung kommen. Die beiden Werkezugschei- ben 8, 10 können so aufeinander zugefahren werden, bis sie einander berühren. Durch Erfassung des Berührpunkts mit den Wegsensoren der Bearbeitungseinheiten 7, 9 kann überprüft werden, ob die Werkzeugteile der beiden Werkzeugscheiben 8, 10 in korrekter Position stehen.
[0043] Wie Figur 12 zeigt, kann ein Betätigungsteil 27, der insbesondere zum Prüfen des korrekten Sitzes der Werkzeugteile dient, auch an dem Haltekörper 11 und/oder an dem Haltekörper IIa vorgesehen sein. Wiederum ist die Prüfung der korrekten Werkzeugpositionierung durch probeweises Zusammenfahren, d.h. Antasten eines Werkzeugs durch den Betätigungsteil des anderen Werkzeugs möglich.
[0044] Bei der Erfindung dienen Bearbeitungseinheiten 7, 9 einer Bearbeitungsmaschine 10 als Aktoren zum Spannen und Lösen von Werkzeugen bzw. Werkzeugteilen. Optional können die Bearbeitungseinheiten 7, 10 auch als Sensoren, d.h. als Taster zum Überprüfen des korrekten Sitzes von Werkzeugen oder Werkzeugteilen dienen. Die Erfindung gestattet eine Verkürzung der Werkzeugwechselzeiten in Verbindung mit einer Erhöhung der Prozesssicherheit beim Lösen und Spannen von Werkzeugen.
Bezugs zeichenliste
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Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Werkzeugwechsel in Bearbeitungsmaschinen (1), in denen mindestens eine erste Bearbeitungsein¬ heit (7, 9) mit einem ersten Werkzeug (8) vorgesehen ist, das durch eine erste Bearbeitungseinheit (7) in mindestens einer Richtung (x, y, z) bewegbar ist, wobei das Werkzeug (8) mittels einer Spanneinrichtung (17) an einem Haltekörper (11) befestigt ist, wobei bei dem Verfahren eine Relativbewegung zwischen dem Haltekörper (11) und einem Betätigungsteil (27) der Bearbeitungsmaschine (1) zum Lösen und/oder Spannen der Spanneinrichtung (17) genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (27) der Bearbeitungsmaschine (1) ein an der Bearbeitungsmaschine (1) unbeweglich gelagerter Teil (24a) ist, der nicht zu der Bearbei¬ tungseinheit (7) gehört.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine (1) mindestens eine zweite Bearbeitungseinheit (9) aufweist, die ein zwei¬ tes Werkzeug (10) aufweist und in mindestens einer Richtung (x, y, z) bewegbar ist, und dass der zum Lösen und/oder Spannen genutzte Betätigungsteil (27) der Bearbeitungsmaschine (1) an der zweiten Bearbeitungs¬ einheit (10) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Rela¬ tivbewegung zum Lösen und/ oder Spannen der Spannein- richtung (17) der Antrieb der ersten Bearbeitungseinheit (7) und/oder der Antrieb der zweiten Bearbeitungseinheit (9) bewegt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung einen Positionierbewegungsabschnitt und einen Löse/Spann-Ab¬ schnitt aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (17) und der Betätigungsteil (27) in dem Positionierbewegungsabschnitt positions¬ gesteuert in oder außer Eingriff gebracht werden und dass die Spanneinrichtung (17) und/oder der Betätigungsteil (27) in dem Löse/Spann-Abschnitt kraftge¬ steuert oder drehmomentgesteuert bewegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (17) und/oder der Betätigungsteil (27) in dem Löse/Spann-Abschnitt mit Wegkon¬ trolle bewegt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (8) gegen einen Anschlag bewegt wird, um einen ordnungsgemäßen Sitz des Werkzeugteils (12) zu überprüfen.
9. Verfahren nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag durch das zweite Werkzeug (10) oder einen ihm zugeordneten Haltekörper (IIa) gebildet ist .
10. Bearbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021108338A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels und Wechseleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028770A (en) * 1958-12-30 1962-04-10 Ibm Automatic coupling and uncoupling apparatus for machine tools
DE2545928A1 (de) * 1975-10-14 1977-05-05 Ludwig Meister Fa Anordnung zum selbsttaetigen werkzeugwechsel an bohr- und fraesmaschinen, insbesondere solchen mit numerischer steuerung
DE3208621C2 (de) * 1982-03-10 1986-06-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Werkzeugwechselvorrichtung zum Auswechseln von Werkzeugen zwischen einem Werkzeugmagazin und einer Arbeitsstation
DD227071A1 (de) * 1984-09-28 1985-09-11 Berlin Ing Hochschule Einrichtung zum selbstaendigen einsetzen oder entfernen von werkzeugen
DE3438978C1 (de) * 1984-10-24 1985-12-12 Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH, 7440 Nürtingen Befestigungseinrichtung für Innenfräser-Messerträger
DE3720805A1 (de) * 1987-06-24 1989-01-05 Krupp Gmbh Automatische werkzeugwechseleinrichtung
JP3254648B2 (ja) * 1992-06-18 2002-02-12 ブラザー工業株式会社 工作機械の自動工具交換装置
DE59407853D1 (de) * 1993-01-25 1999-04-08 Damatec Ag Verfahren zum Einspannen eines Werkzeuges in ein Bearbeitungsgerät und Bearbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens
FI932943A (fi) * 1993-06-24 1994-12-25 Irri Oy Automaattinen työkalunvaihto
US6203477B1 (en) * 1998-10-12 2001-03-20 Komatsu Machinery Corporation Cutter changing systems and methods for internal crankshaft miller
JP2000354989A (ja) * 1999-06-16 2000-12-26 Fanuc Ltd 自動刃具交換装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021108338A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels und Wechseleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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