DE2264080A1

DE2264080A1 - MACHINE TOOL WITH AN AUTOMATIC TOOL CHANGING DEVICE

Info

Publication number: DE2264080A1
Application number: DE19722264080
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dr Ing Goebel; Ernst Raiser
Original assignee: BW WEBER VERWALTUNGS GmbH
Current assignee: BW WEBER VERWALTUNGS GmbH
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1972-12-29
Publication date: 1974-07-04

Description

Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung. Machine tool with an automatic tool changing device.

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsspindel, einem Werkzeugmagazin und einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, die einen längs einer Bahn zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Magazinstellung und einer Spindelstellung, verfahrbaren Schlitten aufweist, auf dem zwischen einer Einsetzstellung und einer Ausziehstellung beweglich ein Träger für mindestens zwei auf diesem beweglich gelagerte Werkzeuggreifer angeordnet ist, und mit gesteuerten Antrieben für die Werkzeughalterungen im Werkzeugmagazin, den Schlitten, den Träger und die Werkzeuggreifer, mittels deren beim Werkzeugwechsel je ein Werkzeug in der Magazinstellung des Schlittens im Magazin und in der Spindelstellung des Schlittens in der Arbeitsspindel erfaßbar ist, wenn sich der Träger in der Einsetzstellung befindet, und mittels deren das Werkzeug durch die Bewegung des Trägers in seine Ausziehstellung aus der Werkzeughalterung im Magazin bzw. in der Arbeitsspindel ausziehbar und nach einer Wechselbewegung der Greifer bei der Rückbewegung des Trägers in seine Einsetzstellung in die zugehörige Werkzeughalterung einsetzbar ist.The invention relates to a machine tool with a work spindle, a tool magazine and an automatic tool changing device, the one along a path between two end positions, namely a magazine position and a spindle position, movable carriage on which between an insertion position and an extended position movably a carrier for at least two moveable thereon mounted tool gripper is arranged, and with controlled drives for the Tool holders in the tool magazine, the slide, the carrier and the tool gripper, by means of which one tool each in the magazine position of the slide when changing tools detectable in the magazine and in the spindle position of the slide in the work spindle is when the carrier is in the insertion position, and by means of which the Tool by moving the carrier into its extended position from the tool holder Can be pulled out in the magazine or in the work spindle and after an alternating movement the gripper when the carrier moves back into its inserted position into the associated one Tool holder can be used.

Eine Werkzeugmaschine dieser Art ist durch die deutsche Patentschrift 1 602 719 bekannt. Bei dieser bekannten Werkzeugmaschine ist die Spindelachse waagerecht angeordnet und die Werkzeuge im tellerförmigen Werkzeugmagazin sind vertikal angeordnet. Um nun die senkrecht aufeinanderstehenden Werkzeuge des Magazins und der Arbeitsspindel durch die Bewegung des Trägers zwischen seiner Einsetzstellung und seiner Ausziehstellung aus ihren Werkzeughalterungen herausziehen und in die Werkzeughalterung einsetzen zu können, ist der-als in ihrer Längsrichtung verfahrbare Schiene ausgebildete# - Schlitten um eine zu seiner Längsachse parallele Achse schwenkbar gelagert. Bei dieser bekannten Werkzeugmaschine kann daher die Werkzeugwechselvorrichtung nur für den Wechsel von #Werkzeugen verwendet werden, die im Magazin parallel zu der durch die Arbeitsspindel cLet#nierten ~ , .A machine tool of this type is identified by the German patent specification 1 602 719 known. In this known machine tool, the spindle axis is horizontal arranged and the tools in the plate-shaped tool magazine are arranged vertically. Now about the vertically stacked tools of the magazine and the work spindle by the movement of the carrier between its inserted position and its extended position out of their tool holders and insert into the tool holder to be able to, is the - designed as a rail movable in its longitudinal direction # - Slide mounted pivotably about an axis parallel to its longitudinal axis. at this known machine tool can therefore only the tool changing device can be used to change #tools that are in the magazine parallel to the cLet # ned by the work spindle ~,.

Vertikalebene ausgerichtet sind.Are aligned in the vertical plane.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der die Werkzeugwechselvorrichtung möglicht universell an verschieden ausgerichtete Werkzeuge in der Arbeitsspindel und im Magazin angepaßt werden kann.In contrast, the invention is based on the object of a machine tool to create in which the tool changing device is as universal as possible to different aligned tools in the work spindle and in the magazine can be adjusted.

Diese Aufgabe ist bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schlitten aus mehreren kettenartig miteinander verbundenen Gliedern besteht und daß zur Bildung der Schlittenbahn eine gebogene Führungsschiene vorgesehen ist. Dadurch, daß der Schlitten aus mehreren kettenartig miteinander verbundenen Gliedern besteht, kann er längs der gebogenen Führungsschiene bewegt werden,wodurch dann die ###w#gunqsbahn des Trägers geschwenkt wird. Durch eine entsprechende Biegung der Führungsschiene kann dadurch die Wechselvorrichtung der Ausrichtung der Werkzeuge des Magazins angepaßt werden. Hierbei kann die Anpassungsmöglichkeit noch dadurch erweitert werden, daß der Träger auf dem Schlitten um eine zur Verschieberichtung des Schlittens parallele und gegebenenfalls um eine dazu senkrechte, in der Biegeebene der Schiene liegende Achse schwenkbar ist. Die Erfindung ermöglicht es also, die Lage des Trägers der Greifer sowohl um die Biegeachse der Schiene als auch um zwei hierzu senkrechte Achsen, also in jede beliebige Lage zu schwenken.In the case of a machine tool, this task is the one mentioned at the beginning Kind according to the invention solved in that the carriage consists of several chain-like interconnected members and that to form the slide track a curved guide rail is provided. The fact that the slide consists of several consists of chain-like interconnected links, it can be along the curved Guide rail are moved, which then swiveled the ### w # gunqsbahn of the carrier will. By bending the guide rail accordingly, the changing device can the alignment of the tools in the magazine. Here, the customization option can be expanded by the fact that the carrier on the carriage by one to the direction of displacement of the slide parallel and, if necessary, around a perpendicular to it, in the bending plane the axis lying on the rail is pivotable. The invention thus enables the Position of the carrier of the grippers both around the bending axis of the rail and around two this vertical axes, so to pivot in any position.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Länge des Gliederschlittens mindestens der Länge eines ersten Schenkels und der Bogenlänge der mit nur einem Bogen versehenen Führungsschiene entspricht und daß als Antrieb für den Gliederschlitten ein sich längs des zweiten Schenkels der Führungsschiene geradlinig hin und her bewegbarer Teil, vorzugsweise die Kolbenstange eines Zylinderkolbentriebes, vorgesehen ist. Dadurch, daß die Länge des Gliederschlittens hierbei mindestens der Länge eines ersten Schenkels und der Bogenlänge der Führungsschiene entspricht, wird erreicht, daß sich der Gliederschlitten in seiner einen Endstellung, vorzugsweise in seiner Spindelstellung, über den ganzen Bogen erstreckt und sein dem Schienenende in dieser Endstellung abgekehrtes Ende bei der Hin- und Herbewegung des Schlittens sich nur auf dem geradlinigen zweiten Schenkel der Schiene bewegt. Man kann also für die Bewegung des Trägers mit den Greifern längs der gebogenen Führungsschiene, also um eine Ecke herum, einen einfachen Antrieb für eine geradlinige Bewegung, z.B.In an advantageous embodiment it can be provided that the length of the link slide is at least the length of a first leg and corresponds to the arc length of the guide rail provided with only one arc and that as a drive for the link slide along the second leg of the Guide rail part that can be moved back and forth in a straight line, preferably the piston rod a cylinder piston drive is provided. Because the length of the link slide here at least the length of a first leg and the arc length of the guide rail corresponds, will achieved that the articulated slide in his an end position, preferably in its spindle position, over the entire arc extends and its end facing away from the rail end in this end position Back and forth movement of the carriage is only on the straight second leg the rail moves. So you can use the grippers to move the carrier along the curved guide rail, i.e. around a corner, a simple drive for rectilinear movement, e.g.

einen Zylinderkolbenantrieb, vorsehen.provide a cylinder piston drive.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungsschiene auf einem vertikal verschiebbaren Schienenschlitten fest angeordnet ist. Dies schafft die Möglichkeit, die Führungsschiene und damit den Träger mit den Greifern längs eines Magazins mit in einer vertikalen Reihe angeordneten Werkzeugen zu bewegen, so daß ein Magazin mit,,stillstehend#en Werkzeughaltem verwendbcr ist.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the guide rail on a vertically displaceable rail slide is firmly arranged. This creates the possibility of the guide rail and thus the carrier with the grippers along a magazine with arranged in a vertical row To move tools so that a magazine with, stationary tool holders can be used is.

Die zuletzt genannte Ausführungsform hat jedoch auch noch den Vorteil, daß sie bei einer Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsspindel, die in einem im Maszh gestell von einem Antrieb vertikal verfahrbaren Spindelstock gelagert ist, die Möglichkeit eröffnet, daß der vertikal verschiebbare Schienenschlitten synchron mit dem SpindelStOck,vorzugsweise vom gleichen Antrieb, angetrieben werden kann, so daß die Führungsschiene immer nach der Werkzeugspindel ausgerichtet ist.The last-mentioned embodiment, however, also has the advantage that they are in a machine tool with a work spindle, which is in a Maszh frame is mounted by a drive vertically movable headstock, the possibility opens up that the vertically displaceable rail slide synchronously with the spindle piece, preferably can be driven by the same drive, so that the guide rail always is aligned with the tool spindle.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles einer Werkzeugmaschine gemäß der Er-findung im einzelnen erläutert.The invention is in the following description one of the drawings illustrated embodiment of a machine tool according to the invention explained in detail.

Es zeigen: Fig. 1 und 2 eine Vorderansicht bzw. eine Draufsicht des Ausführungsbeispieles; Fig. 3 und 4 vergrößert dargestellte Ausschnitte aus Fig. 2, die den Träger des Gliederschlittens in seiner Einsetz- bzw.1 and 2 show a front view and a top view, respectively, of the Embodiment; 3 and 4 excerpts shown enlarged from Fig. 2, which shows the carrier of the link carriage in its insertion or

Ausziehstellung neben der Werkzeugspindel zeigen; Fig. 5 eine Ansicht des Gliederschlittens in seiner Ruhestellung teilweise im Schnitt; Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI in Fig. 5; Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig.2 mit dem Gliederschlitten in seiner Spindelstellung. Show the extended position next to the tool spindle; Fig. 5 is a view of the link slide in its rest position partially in section; Fig. 6 a Section along the line VI - VI in FIG. 5; 7 shows an enlarged section from Fig. 2 with the link slide in its spindle position.

waagerechte Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugmaschine weist eine / Arbeitsspindel 11, ein Kettenmagazin 12 für waagerecht und rechtwinkzur zurAchse der Arbeitsspindel 11 angeordnete Werkzeuge 13 und eine als Ganzes mit 14 bezeichnete automatische Werkzeugwechselvorrichtung auf, die dazu dient, nach Bedarf ein in der Arbeitsspindel 11 sitzendes Werkzeug 13 gegen eines der Werkzeuge 13 des Kettenmagazins auszuwechseln. horizontal The machine tool shown in the drawing has a / work spindle 11, a chain magazine 12 for horizontal and perpendicular to the axis the work spindle 11 arranged tools 13 and one designated as a whole with 14 automatic tool changing device, which is used to insert an in the work spindle 11 seated tool 13 against one of the tools 13 of the chain magazine to replace.

in einem Spindeltock 15 gelagert, der, Die Arbeitsspindel 11 ist; wie das aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, im als Ganzes mit 16 bezeichneten Maschinengestell in vertikaler Richtung auf und ab verschiebbar ist. Zum Bewegen des Spindels,tockes 15 ist eine im Maschinengestell 16; drehbar gelagerte vertikale Antriebsspindel 17 vorgesehen, die von einem Motor 18 antreibbar ist. Der Motor 18 ist mit einer nicht näher dargestellten Steuerung verbunden, mittels deren die Höhenlage der Arbeitsspindel 11 innerhalb der vom Maschinengestell 16 gegebenen Grenzen verstellt oder eingesteilt werden kann. mounted in a headstock 15 which, the work spindle 11 is; as can be seen from FIGS. 1 and 2, designated as a whole by 16 Machine frame is slidable up and down in the vertical direction. To move of the spindle, tockes 15 is one in the machine frame 16; rotatable vertical Drive spindle 17 is provided, which can be driven by a motor 18. The motor 18 is connected to a controller, not shown, by means of which the Height of the work spindle 11 within that given by the machine frame 16 Limits can be adjusted or classified.

Die Werkzeugwechselvorrichtung 14 weist eine um die in Fig. 1 rechts liegende Ecke des Maschinengestells 16 gebogene bandförmige Führungsschiene 19 auf, die zwei durch einen Bogen 21 verbundene geradlinige Schenkel 22 und 23 hat. Die beiden Schmalseiten 24 der bandförmigen Schiene 19 sind prismatisch so ausgebildet, daß ihr Schnitt ein gleichschenkliges Trapez ergibt, dessen kürzere Basis die Mittelfläche der SchaMlseite bildet, Diese Führungsschiene 19 dient als Führung für einen in Fig. 5 in Ansicht dargestellten Gliederschlitten 25, der aus fünf kettenartig miteinander verbundenen Gliedern 26, 27, 28, 29 und 30 besteht. Das erste Glied 26 ist in der Längsrichtung der Führungsschiene gemessen etwa doppelt so lang wie die übrigen Glieder 27, 28,29 und 30. Jedes dieser Glieder bildet, #ie das insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, einen U-förmigen Bügel, der die Führungsschiene 19 auf ihrer dem Maschinengestell 16 abgekehrten Außenseite umfaßt. Die Glieder 27 was 30 sind an ihren beiden Schenkeln mit Ansätzen 27',28',29' und 30' versehen. In jedem Schenkel der Glieder 26 bis 30 und in jedem der Ansätze 27' bis 30' ist je eine senkrecht zur Längsachse der Führungsschiene 19 gerichtete Bohrung 31 bzw. 31' vorgesehen, deren Achse in der Mitteil ebene der Führungsschiene 19 liegt und die für die drehbare Lagerung von zylindrischen Lagerkörpern 32 vorgesehen sind, deren der Führungsschiene 19 zugekehrte Enden gabelförmig aufgeschlitzt sind. In diesem gabelförmigen Schlitz 33 eines jeden Lagerkörpers 32 ist eine Prismenrolle 34 um eine zur Achse des zylindrischen Lagerkörpers 32 senkrechte Achse drehbar gelagert. Jede Prismenrolle 34 weist an ihrem Umfang eine im Querschnitt sich zum Boden hin trapezförmig verengende Nut für die prismenförmige scfimälsefte 24 der Führungsschiene 19 auf. Die in den Bohrungen 31 der Schenkel der Glieder 26,27,28 und 29 sitzenden Lagerkörper 32 greifen gleichzeitig in die Bohrungen 31' der Ansätze 27' bzw. 28',29' und 30' der benachbarten Glieder 26 bzw. 27,28,29 und 30) so daß diese Laqerkdrner 32 sleichzei- - - -tig Schwenkachsen für die kettenartige Verbindung der einzel-26 bis 30 nen Glieder/des Gliederschlittens 25 bilden. Das längste und erste Glied 26 des Gliederschlittens weist in jedem seiner Schenkel je zwei Lagerkörper 32 für je zwei Prismenrollen 34 auf.The tool changing device 14 has one around the one in FIG. 1 on the right lying corner of the machine frame 16 on curved band-shaped guide rail 19, which has two straight legs 22 and 23 connected by an arch 21. the both narrow sides 24 of the band-shaped rail 19 are designed prismatically so that that their cut results in an isosceles trapezoid, the shorter base of which is the central surface the SchMlseite forms, This guide rail 19 serves as a guide for an in Fig. 5 is a view of the link carriage 25, which consists of five chain-like with each other connected members 26, 27, 28, 29 and 30. The first link 26 is in the Longitudinal direction of the guide rail measured about twice as long as the others Links 27, 28, 29 and 30. Each of these links trains you in particular Fig. 6 can be seen, a U-shaped bracket that the guide rail 19 on their comprises the machine frame 16 facing away from the outside. Members 27 what 30 are provided on both legs with lugs 27 ', 28', 29 'and 30'. In every thigh of the links 26 to 30 and in each of the lugs 27 'to 30' is one perpendicular to the longitudinal axis of the guide rail 19 directed bore 31 or 31 'provided, whose axis lies in the middle plane of the guide rail 19 and the rotatable Storage of cylindrical bearing bodies 32 are provided, the guide rail 19 facing ends are slit fork-shaped. In this fork-shaped slot 33 of each bearing body 32 is a prism roller 34 around one to the axis of the cylindrical Bearing body 32 rotatably mounted vertical axis. Each prism roller 34 instructs its circumference a groove narrowing in a trapezoidal shape towards the bottom in cross section for the prism-shaped scfimälsefte 24 of the guide rail 19. The ones in the holes 31 of the legs of the links 26,27,28 and 29 seated bearing bodies 32 grip at the same time into the bores 31 'of the lugs 27' or 28 ', 29' and 30 'of the adjacent links 26 or 27, 28, 29 and 30) so that these storage units 32 simultaneously - - -tig swivel axes for the chain-like connection of the individual 26 to 30 pins Form members / the member carriage 25. The longest and first link 26 of the link slide has in each of its legs two bearing bodies 32 each for two prism rollers 34 on.

Der ganze Gliederschlitten 25 ist zwischen zwei Endstellungen längs der Führungsschiene 19 hin und her bewegbar, wobei er sich in der einen im folgenden als Spindelstellung bezeichneten und in Fig. 3 und 7 dargestellten Endstellung neben der Arbeitsspindel 11 und in der anderen in Fig. 2 dargestellten im folgenden als Magazinstellung bezeichneten Stellung neben dem Kettenmagazin 12 befindet. Die in der Verschieberichtung gemessene Gesamtlänge des Gliederschlittens ist etwas größer als die Länge des der Werkzeugspindel 11 benachbarten ersten geradlinigen Schenkels 22 und des Bogens 21 der Führungsschiene 19, so daß sich das fünfte Glied 30 immer nur längs dem geradlinigen zweiten Schenkel 23 der Schiene 19 bewegt.The entire link slide 25 is longitudinal between two end positions the guide rail 19 can be moved back and forth, wherein it is in the one below designated as the spindle position and shown in Fig. 3 and 7 end position next to the work spindle 11 and in the other shown in Fig. 2 in the following as Magazine position designated position next to the chain magazine 12 is located. In the The total length of the link slide measured in the direction of displacement is slightly larger than the length of the first straight leg adjacent to the tool spindle 11 22 and the bow 21 of the guide rail 19, so that the fifth link 30 is always moved only along the straight second leg 23 of the rail 19.

Zum Hin-'und Herbewegen des Gliederschlittens 25 zwischen seiner Spindel- und seiner Magazinstellung ist als Zylinderkolbentrieb ein hydraulischer Zylinder vorgesehen, dessen Kolbenstange 35 in Fig. 7 dargestellt ist. Mittels der geradlinigen Bewegung dieser Kolbenstange 35 wird also das erste Glied 26 bei der Bewegung aus der in Fig. 7 dargestellten Spindelstellung in die in Fig. 2 dargestellte Magazinstellung und durch die Biegung der Schiene 19 um 990 um eine vertikale Achse geschwenkt.To move the link slide 25 back and forth between its spindle and its magazine position is a hydraulic cylinder as a cylinder piston drive provided, the piston rod 35 of which is shown in FIG. By means of the rectilinear Movement of this piston rod 35 is the first link 26 when moving off the spindle position shown in FIG. 7 into the magazine position shown in FIG and pivoted 990 about a vertical axis by the bending of the rail 19.

Die Führungsschiene 19 für den Gliederschlitten 25 ist selbst auf einem längs vertikalen Schienen 36 (Fig. 7) vertikal verfahrbaren Schienenschlitten Sefestigt. Zum Auf- und Abbewegen dieses Schienenschlittens 37 ist eine parallel zur Antriebsspindel 17 im Maschinengestell 16 drehbar gelagerte zweite Antriebsspindel 38 vorgesehen, die mittels einer Kette 39 mit der ersten Antriebsspindel 17 für einen synchronen Lauf gekoppelt ist. Dadurch ist sichergestellt, daß beim Auf- und Abbewegen der Werkzeugspindel 11 die gebogene Führungsschiene 19 immer mitbewegt wird.The guide rail 19 for the link carriage 25 is itself on a rail slide which can be moved vertically along vertical rails 36 (FIG. 7) Fixed. To move this rail slide 37 up and down, one is parallel to the drive spindle 17 in the machine frame 16 rotatably mounted second drive spindle 38 is provided, which by means of a chain 39 with the first drive spindle 17 is coupled for a synchronous run. This ensures that the Moving the tool spindle 11 up and down the curved guide rail 19 always is moved.

Auf diesem Schienenschlitten 37 ist weiterhin ein gesteuerter Antrieb 41 für die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Kette 42 des Kettenmagazins 12 angeordnet.In Höhe dieses Antriebes 41 befindet sich derjenige von Werkzeughaltern 43, die von der Kette 42 getragen sind, aus dem ein Werkzeug zur übergabe der Gliederschlitten 25 entnommen ~oder in den~ein dem Gliederschlitten 25 entnommenes Werkzeug eingesetzt werden kann. Diese Lage eines Werkzeughalters 43 wird im folgenden als Wcchselstation'bezeichnet.Mittels des Antriebes 41 ist die Kette so mit dem Schienenschlitten 37 gekoppelt, daß beim Auf- und Abbewegen des Schienenschlittens 37 die Kette 42 des Kettenmagazins an ihrem vorderen Strang mitgenommen wird, so daß die Relativstellung der von der Kette getragenen Werkzeughalter 43 relativ zu der Wechselståtion beim Vertikalverschieben des Schienenschlittens 37 und damit auch beim Vertikalverschieben der Arbeitsspindel 38 immer die gleiche bleibt. Andererseits kann durch den Antrieb 41 die Kette 39 relativ zur Wechselstation so bewegt werden, daß jeweils der gewünschte Werkzeughalter 43 in die Wechselstation bewegt wird Auf dem ersten Glied 26 des Gliederschlittens 25 ist ein Gehäuse 44 angeordnet. In diesem Gehäuse ist eine waagerechte, senkrecht zur Ebene der Führungsschiene 9 verlaufende hohle Keilwelle 45 (Fig. 3 bis 5) drehbar gelagert, auf deren aus dem Gehäuse 44 herausragendem freien Ende ein plattenförmiger Träger 46 relativ zur Welle undrehbar, aber axial verschiebbar geführt ist. Mit diesem Träger 46 sind zwei Werkzeuggreifer 47 und 48 um Achsen 49 und 51 schwenkbar verbunden.On this rail slide 37 there is also arranged a controlled drive 41 for the chain 42 of the chain magazine 12 shown in section in FIG for handover the link slide 25 removed - or into which a tool removed from the link slide 25 can be inserted. This position of a tool holder 43 is hereinafter referred to as changing station. By means of the drive 41, the chain is coupled to the rail slide 37 so that when the rail slide 37 is moved up and down, the chain 42 of the chain magazine is carried along on its front strand, so that the relative position of the tool holder 43 carried by the chain relative to the exchange station when the rail slide 37 is moved vertically and thus also when the work spindle 38 is moved vertically always remains the same. On the other hand, the drive 41 can move the chain 39 relative to the changing station in such a way that the desired tool holder 43 is moved into the changing station. On the first link 26 of the link slide 25, a housing 44 is arranged. In this housing a horizontal hollow splined shaft 45 (Fig. 3 to 5) running perpendicular to the plane of the guide rail 9 is rotatably mounted, on the free end of which protruding from the housing 44 a plate-shaped carrier 46 is guided non-rotatably but axially displaceably relative to the shaft . Two tool grippers 47 and 48 are connected to this carrier 46 so as to be pivotable about axes 49 and 51.

Da die Greifer 47 und 48 an der der einen Endstellung des Gliederschlittens zugekehrten Seite des Trägers 46 angeordnet sind, muß der Träger 46 in den beiden Endstellungen des Glied derschlittens um 1800 geschwenkt werden, damit die Greifer immer auf der der jeweiligen Endstellung zugekehrten Seite des Trägers 46 für den Werkzeugwechsel angeordnet sind.Since the grippers 47 and 48 at the one end position of the link slide facing side of the carrier 46 are arranged, the carrier 46 must be in the two End positions of the limb the sled can be swiveled around 1800, so that the grippers are always on the side of the Carrier 46 are arranged for the tool change.

Zu diesem Zweck dient die drehbare Lagerung der Keilwelle 45, die an ihrem unteren Ende ein Kegelzahnrad 52 trägt, das von einem in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Drehkolbenantrieb über ein Getriebe für eine Drehung der Keilwelle 45 um 1800 in beiden Richtungen antreibbar ist.For this purpose, the rotatable mounting of the splined shaft 45 is used at its lower end a bevel gear 52 carries that of one in the drawing Hydraulic rotary piston drive, not shown, via a gearbox for rotation the splined shaft 45 can be driven by 1800 in both directions.

Für die Axialbewegung des Trägers 46 ist der untere Teil der Keilwelle 45 als Zylinder eines hydraulischen Kolbentriebes ausgebildet, dessen in den Fig. 3 und 4 dargestellter Kolben 53 über eine Kolbenstange 54 mittels eines durch axiale Schlitze 55 der Keilwelle 45 hindurchragenden Verbindungsstückes 56 mit dem Träger 46 verbunden ist.For the axial movement of the carrier 46, the lower part is the spline shaft 45 designed as a cylinder of a hydraulic piston drive, whose in Figs. 3 and 4 illustrated piston 53 via a piston rod 54 by means of an axial Slots 55 of the splined shaft 45 protruding connecting piece 56 with the carrier 46 is connected.

Der Träger 46 ist, wie das aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, aus zwei Platten aufgebaut, zwischen denen die Werkzeuggreifer 47 und 48 schwenkbar gelagert sind. Für die Schwenkbewegung der Werkzeuggreifer 47 und 48 um ihre Achsen 49 und 51 sind (Fiq 5) die Greifer mit Zahnrädern 57 und 58 fest verbunden, die beide,' im Eingriff mit einem dritten Zahnrad 59 stehen, das ringförmig ausgebildet ist und um die Achse der Keilwelle 45 drehbar gelagert ist. Dieses ringförmige Zahnrad 59 steht im Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 61, das von einem in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Drehkolbenantrieb antreibbar ist. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist, bewirkt eine Drehung des Zahnrades 61 über das ringförmige Zahnrad 59 eine gleichsinnige Drehung der beiden Zahnräder 57 und 58 und damit eine gleichsinnige Schwenkbewegung der Greifer 47 und 48 um ihre Achsen 49 und 51. Durch eine entsprechende Drehbewegung des Drehkolbenantriebes des Zahnrades 61 werden also wahlweise entweder der Werkzeuggreifer 48 wie in Fig. 5 dargestellt in die Greifstellung und der andere Greifer 47 in die Ruhestellung oder umgekehrt geschwenkt.The carrier 46 is, as can be seen from FIGS. 3 and 4, from built up two plates, between which the tool grippers 47 and 48 are pivotable are stored. For the pivoting movement of the tool grippers 47 and 48 about their axes 49 and 51 are (Fiq 5) the gripper with gears 57 and 58 firmly connected, the both 'are in engagement with a third gear 59, which is annular and is rotatably mounted about the axis of the spline shaft 45. This ring-shaped gear 59 is in engagement with a further gear 61, which is of one in the drawing hydraulic rotary piston drive, not shown, can be driven. How in particular 5 as can be seen from Fig., causes a rotation of the gear 61 over the annular Gear 59 rotates the two gears 57 and 58 in the same direction and thus one pivoting movement of the grippers 47 and 48 about their axes 49 and 51 in the same direction a corresponding rotary movement of the rotary piston drive of the gear 61 will be so either the tool gripper 48 as shown in Fig. 5 in the Gripping position and the other gripper 47 is pivoted into the rest position or vice versa.

Aus dem oben geschilderten Aufbau des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ergibt sich die Wirkungsweise der Werkzeugwechselvorrichtung 14 wie folgt. In der Ruhestellung der Werkzeugwechselvorrichtung befindet sich der Gliederschlitten 25 in einer Stellung, bei der er sich längs des zweiten geradlinigen Schenkels 23 der gebogenen Führungsschiene 19 erstreckt und der in die Arbeitsstellung geschwenkte Greifer sich außerhalb des Bereiches des Magazins 12 befindet, so daß durch den Antrieb 41 der gewünschte Werkzeughalter 43 des Kettenmagazins 12 in die durch den Antrieb 41 gegebene Wechselstation bewegt werden kann. Soll nun das in#der Arbeitsspindel 11 befindliche Werkzeug 13 gegen das ausgewählte, in die Wechselstation bewegte Werkzeug 13 des Kettenmagazins ausgewechselt werden, wird zunächst der zum Laden des Werkzeughalters in der Spindel 11 vorgesehene Werkzeuggreifer 47 aus seiner in Pg. 5 dargestellten Ruhestellung in die Arbeiwsstellung ccschwet, in der sich bei der Darstellung nach Fig. 5 der andere Werkzeuggreifer 48 befindet, der bei dieser Schwenkbewegung des Greifers 47 in die Arbeitsstellung aus seiner Arbeitsstellung im Gegenuhrzeigersinn in seine Ruhestellung bewegt wird. Die Endstellungen der Greifer sind durch in der Zeichnung nicht dargestellte Anschläge festgelegt. Dann bewegt sich der Gliederschlitten 25 in seine Magazinstellung,in der der Greifer 47 das in der Wechselstation des Kettenmagazins 12 bereitstehende Werkzeug 13 erfaßt. Sobald das Werkzeug 13 erfaßt ist, wird der Träger 46 durch den Kolben 53 aus seiner in Fig. 3 dargestellten Einsetzstellung in die in Fig. 4 dargestellte Ausziehstellung bewegt, wobei das vom Greifer 47 erfaßte Werkzeug 13 aus seiner Werkzeughalterung 43 herausgehoben wird. Nun bewegt sich der Gliederschlitten aus seiner Magazinstellung in seine Spindelstellung. Während dieser Bewegung schwenkt der Träger 46 um 1800. Gleichzeitig wird der das neue Werkzeug tragende Greifer 47 in die Ruhestellung und der andere Greifer 48 in die Arbeitsstellung geschwenkt sowie der Träger 46 in seine Einsetzstellung zurückbewegt. In der Spindelstellung angelangt, erfaßt nun der jetzt leere Greifer 48 das Werkzeug 13 der Spindel 11.From the above-described structure of the one shown in the drawings The mode of operation results from the exemplary embodiment of a machine tool according to the invention of the tool changing device 14 as follows. In the rest position of the tool changing device is the link carriage 25 in a position in which it is along the second straight leg 23 of the curved guide rail 19 extends and the gripper pivoted into the working position is outside the range of the Magazine 12 is located, so that by the drive 41 the desired tool holder 43 of the chain magazine 12 is moved into the changing station given by the drive 41 can be. If the tool 13 located in # of the work spindle 11 is to be used against the selected tool 13 of the chain magazine moved into the changing station is replaced is the one provided for loading the tool holder in the spindle 11 first Tool gripper 47 from its rest position shown in FIG. 5 into the working position ccschwet, in which the other tool gripper is in the illustration according to FIG 48 is located, which is in this pivoting movement of the gripper 47 in the working position is moved from its working position counterclockwise to its rest position. The end positions of the grippers are caused by stops not shown in the drawing set. Then the link slide 25 moves into its magazine position, in that of the grippers 47 is that which is available in the changing station of the chain magazine 12 Tool 13 detected. As soon as the tool 13 is gripped, the carrier 46 is through move the piston 53 from its insertion position shown in FIG. 3 into the position shown in FIG. 4 is moved, with the tool gripped by the gripper 47 13 is lifted out of its tool holder 43. The articulated slide is now moving from its magazine position to its spindle position. Pans during this movement the carrier 46 around 1800. At the same time, the gripper carrying the new tool 47 in the rest position and the other gripper 48 in the working position panned and the carrier 46 is moved back into its inserted position. In the spindle position Having arrived, the now empty gripper 48 now grips the tool 13 of the spindle 11.

Sobald das Werkzeug 13 erfa#ßt ist, wird der Träger 46 aus seiner Einsetzstellung in seine Ausziehstellung bewegt, so daß dadurch das Werkzeug 13 aus der Werkzeughalterung der Spindel 15 herausgezogen wird. Dann schwenken beide Greifer 47 und 48 in ihre jeweils anderen Stellungen, so daß sich nun der Greifer 47 mit dem neuen Werkzeug in der Arbeitsstellung und der Greifer 48 mit dem gebrauchten Werkzeug in der Ruhestellung befindet. Ist diese Schwenkbewegung der Greifer 47 und 48 beendet, bewegt sich der Träger 46 wieder in seine Einsetzstellung zurück, wobei nun das neue, dem Kettenmagazin entnommene Werkzeug in die Werkzeughalterung der Spindel 11 eingesetzt wird. Nun wird der Gliederschlitten wieder in die Magazinstellung zurückbewegt. Durch den Antrieb 41 des Kettenmegazins 12 wurde inzwischen die ausgewählte Werkzeughalterug für das der Arbeitsspindel 11 entnommene Werkzeug in die Wechselstation gebracht. Während der Rückbewegung des Gliederschlittens 25 in seine Magazinstellung werden der Träger 46 um 1800 zurückgeschwenkt und die beiden Greifer 47 und 48 werden wiederum in ihre anderen Lagen geschwenkt, so daß nunmehr der Greifer 48 mit dem der Arbeitsspindel 11 entnommenen Werkzeug sich in der Arbeitsstellung befindet, wie das in Fig. 5 dargestellt ist. Vor dem Erreichen der Magazinstellung wird der Träger 46 wieder aus der Einsetzstellung in die Ausziehstellung bewegt, so daß der Gliederschlitten in die Magazinstellung einfahren kann, ohne daß er dabei durch das im Werkzeuggreifer 48 sitzende Werkzeug und die Werkzeughalterung des Magazins behindert wird. Sobald die Magazinstellung erreicht ist, bewegt sich der Träger 46 wieder aus seiner Ausziehstellung in die Einsetzstellung zurück und setzt dabei das Werkzeug in die bereitgestellte Halterung des Kettenmagazins 12 ein. Sobald das Werkzeug eingesetzt ist, bewegt sich der Gliederschlitten wieder in die oben beschriebene Ruhestellung zurück, in der der Greifer 48 die Bahn der Werkzeuge im Kettenmagazin freigibt, so daß durch den Antrieb 41 ein für den nächsten Arbeitsgang gewünschtes Werkzeug in die Wechselstation bewegt werden kann.As soon as the tool 13 is grasped, the carrier 46 is removed from it The inserted position is moved into its extended position, so that the tool 13 is pulled out of the tool holder of the spindle 15. Then both swivel Grippers 47 and 48 in their respective other positions, so that now the gripper 47 with the new tool in the working position and the gripper 48 with the used one Tool is in the rest position. Is this pivoting movement of the gripper 47 and 48 finished, the carrier 46 moves back to its inserted position, the new tool removed from the chain magazine is now in the tool holder the spindle 11 is used. The link slide is now in the magazine position again moved back. The drive 41 of the chain magazine 12 has meanwhile been selected Tool holder for the tool removed from the work spindle 11 in the changing station brought. During the return movement of the link slide 25 into its magazine position the carrier 46 is pivoted back by 1800 and the two grippers 47 and 48 are in turn pivoted into their other positions, so that now the gripper 48 with the the tool removed from the work spindle 11 is in the working position, as shown in FIG. Before reaching the magazine position, the Carrier 46 moved back from the inserted position to the pulled-out position, so that the Link slide can move into the magazine position without it being through the tool sitting in the tool gripper 48 and the tool holder of the magazine is hindered. As soon as the magazine position is reached, the carrier moves 46 again from its extended position back into the inserted position and sets in the process the tool in the provided holder of the chain magazine 12. As soon the tool is inserted, the link slide moves back to the top described rest position back, in which the Gripper 48 the web the tools in the chain magazine releases, so that by the drive 41 for the the desired tool can be moved into the changing station in the next operation.

Wird bei der Bearbeitung eines Werk stückes eine andere Höhenlage der Arbeitsspindel 11 benötigt, dann kann der Spindelstock 15 durch die vom Motor 18 angetriebene Spindel 17 in die gewünschte Höhenlage eingestellt werden. Bei dieser Vertikalbewegung des Spindel stockes 15 wird gleichzeitig auch der Schienenschlitten 37 durch die Verbindung der beiden Antriebes spindeln 17 und 38 durch die Kette 39 synchron in die gleiche Höhenlage verschoben, so daß die Werkzeugwechselvorrichtung immer auf die Arbeitsspindel 11 ausgerichtet ist. Gleichzeitig wird aber auch der auf dem Schienenschlitten 37 montierte Antrieb 41 des Kettenmagazins 12 und damit die Kette 42 des Kettenmagazins mitbewegt, so daß auch die Wechselstation ihre Zuordnung zu den einzelnen Werkzeughaltern 43 der Kette 42 des Kettenmagazins unverändert beibehält. Der Werkzeugwechsel und damit auch die Bewegung eines ausgewählten Werkzeuges in die Wechselstation kann also sowohl während einer Verstellung der Höhenlage der Spindel 11 als auch in jeder beliebigen Stellung derselben durchgeführt werden.If a different height is used when machining a workpiece the work spindle 11 is required, then the headstock 15 can be driven by the motor 18 driven spindle 17 can be adjusted to the desired height. At this Vertical movement of the spindle stock 15 is also the rail carriage 37 through the connection of the two drive spindles 17 and 38 through the chain 39 moved synchronously to the same height, so that the tool changing device is always aligned with the work spindle 11. At the same time, however, the on the rail slide 37 mounted drive 41 of the chain magazine 12 and thus the chain 42 of the chain magazine moves along with it, so that the changing station also has its assignment to the individual tool holders 43 of the chain 42 of the chain magazine unchanged maintains. The tool change and thus also the movement of a selected tool in the changing station can so both during an adjustment of the altitude Spindle 11 as well as in any position thereof can be carried out.

Bei einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform kann der dem Magazin benachbarte geradlinige zweite Schenkel 23 der begoenen Führungsschiene 19 um seine Längsachse schwenkbar angeordnet sein, so daß er zusammen mit dem Gliederschlitten um diese zur Arbeitsspindelachse parallele Achse geschwenkt werden kann. Dadurch kann der Träger 46 in der Magazinstellung sowohl -,wie oben beschrieben, um die waagerechte, zur Achse der Arbeitsspindel 11 rechtwiruciigeAchse der Keilwelle 45 als auch um die waagerechte, zur Achse der Arbeitsspindel 11 parallele Achse geschwenkt werden. Durch die Bewegung des Gliederschlittens aus der Magazinstellung in die Spindelstellung ergibt sich dabei gleichzeitig eine Schwenkbewegung des Trägers 46 um eine vertikale Achse. Insgesamt ergibt sich also dadurch eine Schwenkbarkeit des Trägers 46 um drei zueinander senkrechte Achsen, was eine universelle Anpaßbarkeit der Wechselvorrichtung an Werkzeugmagazine mit verschieden ausgerichteten Werkzeugen ermöglicht.In an embodiment not shown in the drawing can the straight second leg 23 of the begoene guide rail, which is adjacent to the magazine 19 be pivotable about its longitudinal axis, so that it is together with the link slide can be pivoted about this axis parallel to the work spindle axis. Through this the carrier 46 can both in the magazine position -,as described above, about the horizontal axis of the splined shaft that is right-handed to the axis of the work spindle 11 45 as well as about the horizontal axis parallel to the axis of the work spindle 11 be swiveled. By moving the link slide out of the magazine position in the spindle position there is at the same time a pivoting movement of the carrier 46 about a vertical axis. Overall, this results in pivotability of the carrier 46 about three mutually perpendicular axes, which allows universal adaptability the changing device on tool magazines with differently aligned tools enables.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Gliederschlitten 25 fünf Glieder 26 bis 30 auf. Nach Bedarf kann aber die Anzahl der Glieder auch größer oder kleiner sein.In the illustrated embodiment, the link slide 25 five links 26 to 30. However, the number of links can also be used as required be bigger or smaller.

Claims

Ql machine tool with a work spindle, a tool magazine and an automatic tool changer having one along a path between two end positions, namely a magazine position and a spindle position, movable Has carriage on which between an inserted position and an extended position movably a carrier for at least two tool grippers movably mounted on this is arranged, and with controlled drives for the tool holders in the tool magazine, the slide, the carrier and the tool gripper, by means of which when changing tools One tool each in the magazine position of the slide in the magazine and in the spindle position of the slide can be detected in the work spindle when the carrier is in the inserted position is located, and by means of which the tool by the movement of the carrier in his Pull-out position from the tool holder in the magazine or in the work spindle extendable and after an alternating movement of the grippers during the return movement of the carrier can be used in its inserted position in the associated tool holder, thereby characterized in that the carriage (25) consists of several chains connected to one another Links (26 to 30) and that a curved track to form the slide track Guide rail (19) is provided.

2) Machine tool according to claim 1, characterized in that the Length of the link slide (25) at least the length of a first leg (22) and the arc length of the guide rail (19) provided with only one arc (21) corresponds and that as a drive for the link slide (25) a along the second leg (23) of the guide rail (19) straight hih- and movable part, preferably the piston rod (35) of a cylinder piston drive, is provided.

3) Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that that the guide rail (19) on a vertically displaceable rail slide (37) is firmly arranged.

4) Machine tool with a work spindle on a machine frame is supported by a drive vertically movable spindle slide, according to claim 3, characterized in that the vertically displaceable rail carriage (37) can be driven synchronously with the headstock (15), preferably by the same drive (18) is.

5) Machine tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the guide rail (19) is bent in a horizontal plane and the track of the carrier (46) in the link slide (25) and the axes of the tool holders in the work spindle (11) and in the tool magazine (12) horizontally and vertically are aligned with the guide rail (19).

6) Machine tool according to claim 5, characterized in that as Tool magazine a known chain magazine (12) is provided, the Circumferential plane for the axes of the tool holders aligned perpendicular to the spindle axis lies in a vertical plane parallel to the work spindle axis, and that the dem Chain magazine (12) facing straight second leg (23) of the curved guide rail (19) on the side facing away from the tools (13) parallel to the plane of rotation of the chain magazine (12) and perpendicular to a vertical leg of the tool orbit of the chain magazine extends.

7) Machine tool according to claim 3 and 6, characterized in that that a controlled drive (41) of the chain magazine (12) on the rail carriage (37) arranged and thereby this is coupled to the chain (42).

8) Machine tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the carrier (46) on the link slide (25) by one to the direction of displacement of the link slide vertical, preferably horizontal axis (45) pivotable is that the tool gripper (47, 48) on the carrier (46) to the carrier pivot axis (45) parallel axes (49, 51) are pivotably mounted and that for both grippers (47, 48) a common swivel drive (61) is provided.

9) Machine tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the curved guide rail (19) is band-shaped, whose preferably prismatic formed S2nalseiten (24) form guides for prism rollers (34) in the legs the links (26 to 30) of the link slide comprising the guide rail (19) in a U-shape (25) around perpendicular to the direction of displacement in the plane of the band-shaped rail lying axes are rotatably mounted.