DE2457866A1

DE2457866A1 - Automatic change-over for tools on machine tools - designed esp. for programme controlled lathes with chain tool store

Info

Publication number: DE2457866A1
Application number: DE19742457866
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Holy
Original assignee: Machinefabrik Heid AG
Current assignee: Machinefabrik Heid AG
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1975-09-04
Also published as: ATA164374A; AT326452B

Abstract

The lathe is provided with an endless chain which is preferably arranged near the main slide. Several tool holders can slide in grooved plates mounted on the chain. A carrier is fixed to the chain store which has a slide profile which matches that of the tool holder, so that the tool-holder which is to be changed-over, can slide over the carrier to the tool mount and vice versa. For the change-over of tool holders, the main slide moves up to the chain store. An actuator extends a rod with hook, this hook engages with a hook on the tool mount on the slide an dpulls this back on to the store chain. The chain moves on till the next required tool is in line with the actuator which pushes it on to the tool mount on the main slide.

Description

Einrichtung zum selbsttätigen Wechseln von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Wechseln von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, insbesondere an programmgesteuerten Drehmaschinenm mit einem vorzugsweise am Bettschlitten angeordneten Werkzeugkettenmagazin und mehreren in diesem in Aufnahme taschen verschiebbaren Werkzeughaltern, sowie einer Ubergabevorrichtung mit einem Ubergabeschieber zur geradlinigen Verschiebung der Werkzeughalter aus dem Magazin in den Spannblock.Device for the automatic changing of tools on machine tools the The invention relates to a device for automatically changing tools Machine tools, in particular on program-controlled lathes with a preferably arranged on the bed slide tool chain magazine and several in This tool holder, which can be slid in receiving pockets, as well as a transfer device with a transfer slide for linear displacement of the tool holder the magazine in the clamping block.

Es sind Drehmaschinen mit Werkzeugwechseleinrichtungen bekannt, deren Werkzeugspeicher ortsfest zum Grundbett der Maschine angeordnet sind und entweder neben dem Grundbett oder auf diesem, vorzugsweise an seinem der Bearbeitungsstelle entgegengesetzten Ende vorgesehen sind. Bei diesen Maschinen,die sowohl Ketten- als auch Trommelmagazine besitzen können, werden die Werkzeughal tor beim Werkzcugwechsel vorgang ueber Ililtstrager, Schwenker oder andere komplizierte Ubergabeeinrichtungen zum Spannblock, der sich auf dem Werkzeugschlitten - vorzugsweise Planschlitten - befindet, gebracht. Diese Einrichtungen sind vorwiegend fUr die Bearbettung von Futterteilen einscbzbar, da der bei der Spitzenbearbeltung notwendige lAcitstock meist hinderlich ist. Außerdem besitzen diese Einrichtungen den Nachteil, daß entweder die Werkzeugschlitten beim Werkzeugwechselvorgang an das # statlonare, am Bettende befindliche Magazin herangefahren werden müssen, was einen größeren Zeitaufwand erfordert , oder umfangreiche und teure Ubergabevorrichtungen in l'1orm von %wischenschlitten und zusätzlichen Führungen fUr die uebergabe vorhanden sein müssen.There are known lathes with tool changing devices whose Tool storage are arranged stationary to the base bed of the machine and either next to the base bed or on this, preferably at its the processing point opposite end are provided. With these machines, which are both chain as well as drum magazines, the tool holder will be tor when changing tools process via Ililtstrager, Schwenker or other complicated transfer devices to the clamping block, which is located on the tool slide - preferably the cross slide - is located, brought. These facilities are mainly for the processing of Chuck parts can be used as the lacite stick required for tip machining is mostly a hindrance. In addition, these devices have the disadvantage that either the tool slide during the tool change process to the # static, at the end of the bed The magazine located must be moved up, which takes a greater amount of time requires, or extensive and expensive transfer devices in the form of wiping slides and additional guides must be available for the handover.

Bekannt sind ferner Werkzeugwechsel einrichtungen, die am Bettschlitten befestigt sind. Bei diesen bekannten Anordnungen können jedoch die Werkzeuge im Magazin nicht in der Arbeitslage, sondern nur in einer,' zu dieser abgewendeten Lage angeordnet sein. Diese Anordnungen bedingen gleichfalls sehr aufwendige Ubergabevorrichtungensum die Werkzeuge in die Arbeitslage bringen zu können.Also known are tool changing devices on the bed slide are attached. In these known arrangements, however, the tools in Magazine not in the working position, but only in a 'turned away from this Be arranged. These arrangements also require very complex transfer devices to be able to bring the tools into the working position.

weiteres sind auch Magazine bekannt, die auf dem Planschlitten montiert sind. Diese Anordnungen weisen die oben beschriebenen Nachteile auf und mUssen außerdem die Bewegungen des Planschlittens mitmachen, vergrößern dessen träge Masse, was insbesonders bei aus der horizontalen, geneigten Anordnungen -Schrägbett und Senkrechtbett-Maschinen - die dynamischen Eigenschaften -verschlechtert.further magazines are also known that are mounted on the cross slide are. These arrangements have the disadvantages described above and must also join in the movements of the sledge, increase its inert mass, what especially with horizontal, inclined arrangements - inclined bed and vertical bed machines the dynamic properties deteriorate.

Allen vorgenannten bekannten Systemen liegt der Gedanke zugrunde, das Magazin möglichst kollosiorisfrei und bedienungsfreundlich ftir den Werkstattmann und ftlr kürzeste Nebenzeiten des Werkzeugwechsels zu gestalen. Es ist auch eine Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel bekannt, die ein. ~längs des Planschlittens verfahrbares Trommelmagazin mit eingesetzten Werkzeughaltern aufweist, wobei zur Werkzeugübergabe aus dem Magazin in den Spannblock ein Ubergabeschieber vorgesehen ist. Dieser drUckt den Werkzeughalter gradlinig aus dem Magazin heraus und schiebt ihn unmittelbar in den Spannblock ein bzw. zieht den Werkzeughalter geradlinig aus dem Spannblock zurück.All of the above known systems are based on the idea The magazine is as free from collisions as possible and user-friendly for the workshop man and for the shortest non-productive times of the tool change. It is also one Machine tool with automatic tool change known that a. ~ along the Has cross slide movable drum magazine with inserted tool holders, a transfer slide for transferring tools from the magazine into the clamping block is provided. This pushes the tool holder straight out of the magazine and pushes it directly into the clamping block or pulls the Tool holder straight back out of the clamping block.

Diese Konstruktion hat mehrere Nachteile. Es wird zunächst ein Werkzeugwechselvorgang betrachtet: Der Werkzeughalter, der seine Arbeit am Werkstück beendet hat, soll vorerst in das Trommelmagazin wieder eingesetzt werden. Dazu fährt der Spannblock unmittelbar an das Trommelmagazin heran, sodaß die Führungen im Spannblock mit Jenen der leeren Aufnahmetasche fluchten. Mittels der Schubstange kann der Werkzeughalter an seinen vorgesehenen Platz eingezogen werden. Wird nun das Trommelmagazin beim Suchvorgang für den neuen Werkzeughalter gedreht, dann ist zu beachten, daß kein Werkzeug den Innendurchmesser der Trommel überragt, da es sonst zu Kollisionen mit dem Spannblock kommt. Auch ein etwaiges Zurückziehen des Spannblockes beim Suchvorgang nützt nichts, da der Spannblock beim Vorfahren in die Wechselposition mit einem über den inneren Trommeldurchmesser hinausragenden Werkzeug, z.B. Drehmesser, zwangsläufig kollidieren müßte.This construction has several disadvantages. First there is a tool change process considered: The tool holder that has finished working on the workpiece should can be inserted again in the drum magazine for the time being. To do this, the clamping block moves directly to the drum magazine so that the guides in the clamping block with those align the empty receiving pocket. Using the push rod, the tool holder be pulled into its designated place. If the drum magazine is now Search process for the new tool holder rotated, then it should be noted that no Tool protrudes beyond the inside diameter of the drum, otherwise it will collide with the clamping block comes. Also a possible retraction of the clamping block during the search process is of no use, as the clamping block with a Tool protruding beyond the inner drum diameter, e.g. rotary knife, inevitably should collide.

Aus diesen Gründen können bei der genannten Konstruktion nur Bohrstangen oder bohrstangenähnliche Werkzeuge verwendet werden.For these reasons, only boring bars can be used with the construction mentioned or boring bar-like tools can be used.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zum selbsttätigen Wechseln von Werkzeugen der eingangs bosohrlebonen Art zu schaffon, die den gestellten Anrordorung«n gerecht wird und die beschriebenen Nachteile bekannter Systeme vermeidet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß am Kettenmagazin ein Trllgor fest angeordnet ist,der als tibergabefuhrung für die zu wechselnden Werkzeughalter das Gegenprofil der Werkzeughalter aufweist, wobei der zu wechselnde Werkzeughalter aus der Werkzeugtasche über die Führung des Trägers in den Spannblock und umgekehrt verschiebbar ist.The invention aims to provide a device for automatic Change of tools of the initially bosohrlebon kind to schaffon, which the provided Anrordorung «n is fair and avoids the disadvantages of known systems described. This is achieved according to the invention in that a door on the chain magazine fixed is arranged, which is used as a transfer guide for the tool holder to be changed Has counter-profile of the tool holder, the tool holder to be changed from the tool bag via the guide of the carrier into the clamping block and vice versa is movable.

Die Einrichtung ist äußerst einfach und zweckmäßig aufgebaut und vermeidet Jede Art von Klinken- und Sperrmechanismen, die separate Steuerungen erfordern. Das auszuwechselnde Werkzeug wird lediglich in Planrichtung aus der Drchmitte zurüclçgezogen, In dieser zurücltgczogenen Stellung fluchtet die Führung des Werkzeughalters im Spannblock mit der Ubergabeführung, die die direkte Verbindung zur'entsprechenden Aufnahmetasche im wericzeugmagazin herstellt. Der Übergabeschieber vollzieht den gesamten Werkzeugtransport zwischen dem Spannblock und dem Werkzeugmagazin. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zur Verschiebung der Werkzeug halter aüf der Schubstange des Ubergabeschiebers ein an sich bekannter Haken angeordnet, dessen Nase zur Drehmitte weist, wobei die Werkzeughalter wie bekannt, korrespondierende Haken aufweisen, die entgegengesetzt gerichtet sind und die haken der Werkzeughalter im umlaufenden Werkzeugmagazin bei eingezogener Schubstange den haken der Schubstange hintergreifend durchlaufen, und wObei beim Wechselvorgang bei vorgeschobener Schubstange die haken von Schubstange und Werkzeughalter im Eingriff liegen und bei Planvorschub ausrückbar sind. Diese Anordnung bewirkt ein selbsttätiges Eingreifen und außer Eingrtri kommen.Auch im Werkzeugmagazin erfolgt kein Kollidieren der Haken der Werkzeugaufnehmer mit dem Haken der Schubstange. Der Werkzeugwechsel kann auf einfachste Weise ohne komplizierte Steuerung durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil liegt auch darin, daß Jeder Aufnahmetasche des Werkzeugmagazins immer ein bestimmtes Werkzeug entspricht und daß somit ein Durchmischen oder Umreihen, wie es bei.vielen Werkzeugwechsel einrichtungen erfolgt, vermieden wird. Man kann somit die Reihung der Werkzeuge dem Einsatz am Werkstück entsprechend vornehmen und die Durchlaufzeiten beim Suchen des Werkzeuges klein halten. The facility is extremely simple and functional and avoids any type of latch and lock mechanism that require separate controls. The tool to be replaced is simply withdrawn from the center of the axis in the plane direction, In this retracted position, the guide of the tool holder is in alignment Clamping block with the transfer guide, which is the direct connection to the corresponding Manufactures a receiving pocket in the tool magazine. The transfer pusher completes the entire tool transport between the clamping block and the tool magazine. According to A particularly advantageous embodiment is for moving the tool holder on the push rod of the transfer slide a known hook is arranged, whose nose points to the center of rotation, the tool holder, as is known, corresponding Have hooks that are directed in opposite directions and the hooks of the tool holder in the rotating tool magazine with the push rod retracted, the hook of the push rod go through from behind, and during the change process with the push rod pushed forward The hooks of the push rod and tool holder are in engagement and with face feed are disengageable. This arrangement causes an automatic intervention and except Entr The hooks of the tool holder do not collide in the tool magazine either with the hook of the push rod. The tool change can be done in the simplest way without complicated control can be performed. Another advantage is that that each pocket of the tool magazine always a certain one Tool corresponds and that thus a mixing or shuffling, as it is with many Tool changing facilities takes place, is avoided. So you can do the ranking of the tools according to the use on the workpiece and the throughput times Keep it small when looking for the tool.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Zeichnungen dargestbllt. Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf eine Drehmaschine in schematischer Darstellun#g, wobei sich der Werkzeughalter in, der Stellung vor bzw. nach dem Wechsel befindet, Fig.2 eine ähnliche Darstellung, wobei der Werkzeughalter in eine Aufnahmetasche des Werkzeugmagazins eingeschoben ist und die Fig. 3 und 4 mögliche Magazinausführungen und die Lage der Übergabeführung dazu.Embodiments of the device according to the invention are shown in Drawings shown. 1 shows a plan view of a lathe in schematic form Illustration, where the tool holder is in the position before or after the change is, Figure 2 is a similar representation, with the tool holder in a receiving pocket of the tool magazine is inserted and Figs. 3 and 4 possible magazine designs and the location of the transfer management.

In Fig.1 ist das Werkzeugmagazin mit der Wechsel einrichtung mit dem Bettschlitten i mitfahrcnd gezeichnet. Als Werk-Yeugmagazin 7 können Kettensysteme mit großen Kettenteilungen bekannter Ausführung oder Tromrnelmagazine verwendet werden. Der Werkzeugwechsel wird vorzugsweise in der, der Drehmitte entgegengesetzten Endstellung des Planschiebers durch-1/ geführt. Dadurch wird auch bei größten Werkstüokdurchmessern eine größtmögliche Uneingeschränktheit des Arbeitsraumes gewtihrleisfot. Entsprechend der maximal gewünschten Bohrstangenlänge oder Bohrerlänge ist der Abstand vom Spannblock 3 zum Magazin 7 festgelegt. Dadurch ist die Länge der Übergabeführung 6 bestimmt. Die Übergabeführung 6 ist am Magazin 7 befestigt. Die mögliche G#staltung der Übergabeführung 6 bei verschiedenen Magazinformen im Rahmen die Erfindung zeigt Schnitt A-A bei Fig. 3 und 4. Dabei ist das Profil im Spannblock 3 dem Profil der Übergabeführung 6 und dem Profil der Grundtaschen 8 identisch.In Figure 1, the tool magazine with the changing device is with the The bed slide is drawn with the vehicle. As Werk-Yeugmagazin 7 chain systems with large chain pitches of known design or drum magazines used will. The tool change is preferably carried out in the opposite direction to the turning center End position of the facing slide through-1 / out. This means that even with the largest workpiece diameters the greatest possible unrestricted working space is guaranteed. Corresponding the maximum desired boring bar length or drill length is that The distance from the clamping block 3 to the magazine 7 is set. This is the length of the transfer guide 6 determined. The transfer guide 6 is attached to the magazine 7. The possible G # design the transfer guide 6 shows different magazine shapes within the scope of the invention Section A-A in Fig. 3 and 4. The profile in the clamping block 3 is the profile of the Transfer guide 6 and the profile of the basic pockets 8 are identical.

Die Stahlhalter 4 haben vorzugsweise das Aufnahmeprofil nach VDI 3425. Die Stahlhaltor ii in Fig.2 - egal ob Bohrstangen, Bohrer oder Drehstähle - bewegen sich beim Umlauf des Magazines 7 an der ÜbergabefUhrung 6 kollosionsfrel vorbei. Die an den Stahlhaltern 4 angeschraubten Haken 5 laufen beim Umlauf des Magazins in Querrichtung (also in die Zeichen ebene hinein bzw. aus dieser heraus) am Gegenhaken der Schubstange 10 des Übergabeschiebers 9 vorbei.The steel holders 4 preferably have the receiving profile according to VDI 3425. The Stahlhaltor ii in Fig. 2 - whether boring bars, drills or turning tools - move As the magazine 7 rotates past the transfer guide 6, it is free from collisions. The hooks 5 screwed onto the steel holders 4 run when the magazine rotates in the transverse direction (i.e. into or out of the character plane) on the counter-hook the push rod 10 of the transfer slide 9 over.

Das Kettenmagazin 7 nach Fig.3 ist vertikal angeordnet.The chain magazine 7 according to Figure 3 is arranged vertically.

Dargestellt ist Jener Zustand, in welchem das alte Werkzeug eingeholt wird bzw. in welchem das neue Werkzeug bereits aus der Aufnahmetasche durch die Schubstange 10 des Übergabeschiebers 9 vorgeschoben ist. Bei Fig.4, welche den gleichen Augenblick des Wcrkzeugwechselvorganges veranschaulicht, ist die Lade- bzw. Entladestelle des Werkzeugmagazins an der Umlenkrolle vorgesehen, da die Kette dort unterstützt ist und sich daher eine exakte Lage der Tasche und damit deren Führung bezüglich der.8bergabeführung 6 ergibt. Bei der Ausführung nach Fig.3 ist eine zusätzliche Unterstützung der Kette an der Lade-.bzw.That state is shown in which the old tool is overtaken is or in which the new tool is already out of the receiving pocket through the Push rod 10 of the transfer slide 9 is advanced. At Fig.4, which are the same The moment of the tool change process is the loading or unloading point of the tool magazine provided on the pulley, as the chain there is supported and therefore an exact position of the bag and thus its management regarding the handover 6 results. In the embodiment according to Figure 3 is an additional Support of the chain on the loading or

Entladestelle notwendig.Unloading point necessary.

Soll das arbeitende Werkzeug mit seinem Werkzeughalter 4 gewechselt werden, dann fährt der Planschlitten 2 von der Drehmitte bis zur Wechselposition (Fig.1). Es hängt sich dabei der Haken 5 des Werkzeughalters 4 selbsttätig in den Gegenhaken li der Schubstange 10 des Übergabeschiebers 9 ein. Die Schubstange 10 zieht den abzulegenden Werkzeughalter 4 über die Übergabeführung 6 in die freie Grundtasche 8 des Magazines 7 (Fig,2). Nun erfolgt über eine Stelleinrichtung ein Kettenumlauf bis zum gewünschten nächsten Werkzeughalter. Die umlaufenden Werkzeughalter gleiten mit ihren Haken 5 immer am Gegenhaken li der Schubstange 10 des Übergabeschiebers 9 vorbei. Der neue Werkzeughalter wird durch den Ubergabcschieber über die Übergabeführung 6 in den Spannbloclc 3 eingeschoben. Nach erfolg#ter Klemmung fährt Planschlitten 2 in Richtung Werkstück, dabei entriegelt sich Haken 5 selbsttätig vom Übergabeschieber 9.Should the working tool with its tool holder 4 be changed then the cross slide 2 moves from the turning center to the change position (Fig.1). It hangs the hook 5 of the tool holder 4 automatically in the Counter hook li the push rod 10 of the transfer slide 9 a. The push rod 10 pulls the tool holder 4 to be deposited over the transfer guide 6 into the free one Basic pocket 8 of the magazine 7 (Fig, 2). An adjusting device is now used Chain circulation to the next desired tool holder. The rotating tool holder slide with their hooks 5 always on the counter hook li of the push rod 10 of the transfer slide 9 over. The new tool holder is pushed over the transfer guide by the transfer pusher 6 pushed into the clamping block 3. After clamping has taken place, the cross slide moves 2 in the direction of the workpiece, hook 5 automatically unlocks from the transfer slide 9.

Selbstverstädlic besteht auch die Möglichkeit, das Werkzeugmagazin ortsfest anzuordnen. Dies wird bei sehr großen Maschinen zweckmäßig sein, Der prinzipielle Aufbau und Vorgang des WerkzeugwechseLs ist der gleiche.Of course there is also the possibility of using the tool magazine stationary to arrange. This will be useful for very large machines, the principal one The structure and process of changing tools are the same.

Zusätzlich zum Planweg aus der Drchmitte ist noch ein Längbweg bis in die WerkzeugwechseLposition nötig.In addition to the plan path from the center of the Drchmitte, there is also a Längbweg to in the tool change position.

Claims

Patent claims:

i. Device for the automatic changing of tools on machine tools, especially on program-controlled lathes with one preferably on the bed slat arranged tool chain magazine and several displaceable in this in receiving pockets Tool holders, as well as a transfer device with a transfer slide for linear displacement of the tool holder from the magazine into the clamping block, characterized in that a carrier (6) is fixedly arranged on the chain magazine (7) is the counter profile as a transfer guide for the tool holder to be changed the tool holder (4) and that the tool holder (4) to be changed from the tool bag (8) over the guide of the carrier (6) in the clamping block (3) and reversed is displaceable.

2. Device according to claim 1, characterized in that for displacement the tool holder (4) on the push rod (io) of the transfer slide a per se known hook (5) is arranged, the nose of which points towards the center of rotation that the tool holder (4) as known, have corresponding hooks that are opposite Are directed, the hooks (5) of the tool holder (4) in the rotating tool magazine (7) with the push rod (10) retracted, engaging behind the hook (ii) of the push rod (10) run through, and that during the change process with the push rod (10) advanced Hooks <5, ii) of the push rod (io) and tool holder (4) are in engagement and can be disengaged at plan feed.