DE3023539A1

DE3023539A1 - Drehmaschine

Info

Publication number: DE3023539A1
Application number: DE19803023539
Authority: DE
Inventors: Friedrich 6301 Wißmar Seeger
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1982-01-14
Also published as: US4428109A

Description

HEYLIGENSTAEDT

Werkzeugmaschinenfabrik GmbH - 3 ~ *3 Π 9 ^ R ""I ^t

Drehmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine mit einem Werkzeugrevolver, einem Werkzeugmagazin und einer automatisch arbeitenden Werkzeugwechseleinrichtung. Eine solche Drehmaschine ist beispielsweise in der DT-OS 16 27 o34 beschrieben.

Bei der vorbekannten Werkzeugmaschine ist das Werkzeugmagazin am dem Spindelkasten gegenüberliegenden Bettende der Drehmaschine angeordnet. Eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Werkzeuggreifer ist auf einem Hilfsschlitten vorgesehen, der auf einer Längsführungsbahn zwischen dem Werkzeugmagazin und der Drehmaschine verfahrbar ist. Zum Zwecke des Werkzeugwechsels ist es erforderlich, zunächst den Werkzeugrevolver der Drehmaschine in eine Wechselposition zu fahren. Dann muß das Werkzeugmagazin in eine bestimmte Stellung gedreht werden, so daß eine freie Werkzeugablage zur Aufnahme des gerade benutzten Werkzeugs in die richtige Position gelangt. Anschließend ist der Werkzeuggreifer mittels seines Hilfsschlittens derart zu verfahren, daß das Werkzeug aus dem Revolver zum Magazin transportiert wird. Dann wird das Magazin wiederum verdreht, bis daß das gewünschte neue Werkzeug in Übergabeposition gelangt und der Werkzeuggreifer dieses ergreifen und zum Revolver transportieren kann.

Man braucht bei der bekannten Drehmaschine somit abgesehen von der Positioniereinrichtung für das Magazin eine Führungsbahn für den Hilfsschlitten, auf dem der Werkzeuggreifer sitzt, sowie Positioniereinrichtungen für diesen Hilfsschlitten in beiden Koordinaten-Richtungen. Die vorbekannte Drehmaschine mit der automatischen Werkzeugwechseleinrichtung ist somit aufwendig und kompliziert.

Durch die DE-PS 2o 16 965 ist es auch schon bekannt, ein Werkzeugmagazin neben dem Spindelkasten einer Dreh-

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maschine anzuordnen und die Werkzeuge statt mit einer Werkzeugwechseleinrichtung unmittelbar mit der Werkzeughalterung des Planschlittens der Drehmaschine aus dem Werkzeugmagazin zu entnehmen. Durch diese Gestaltung spart man die aufwendige Werkzeugwechseleinrichtung. Sie eignet sich allerdings nicht für die Magazinierung einer größeren Anzahl von Werkzeugen, da dann das als Trommelmagazin ausgebildete Werkzeugmagazin unverhältnismäßig groß würde.

Durch das DE-Gm 71 3o 9o4 ist es bekannt, eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Werkzeuggreifer derart auszubilden, daß der Werkzeuggreifer auf dem Längsschlitten der Drehmaschine sitzt. Das als Trommelmagazin ausgebildete Werkzeugmagazin ist dabei am dem Spindelkasten gegenüberliegenden Bettende der Drehmaschine angeordnet. Auch bei dieser Konstruktion spart man die Positioniereinrichtung für die Werkzeugwechseleinrichtung. Nachteilig ist Jedoch wiederum, daß das Trommelmagazin nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Werkzeugen speichern kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der eingangs genannten Art zu entwickeln, die eine möglichst große Anzahl von Werkzeugen aus einem Werkzeugmagazin automatisch zu wechseln vermag, ohne daß dazu die Werkzeugwechseleinrichtung auf eigenen Führungsbahnen verfahren und positioniert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die besonderen Vorteile der Erfindung seien anhand J5o eines Beispiels erläutert. Hierbei soll der Werkzeugrevolver der Drehmaschine zwölf Werkzeugaufnahmen aufweisen, so daß zwölf verschiedene Werkzeuge eingespannt werden können. Das Werkzeugmagazin soll nebeneinander

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entlang der Längsführung der Drehmaschine zwölf Reihen von jeweils zehn Werkzeugablagen haben. Dadurch kann die Werkzeugwechseleinrichtung jedes einzelne Werkzeug des Werkzeugrevolvers insgesamt neunmal gegen ein gleiches, scharfes Werkzeug auswechseln, wenn das im Revolver eingespannte stumpf geworden ist. Hierzu fährt der Längsschlitten der Drehmaschine in eine solche Position, in der es möglich wird, mittels des Werkzeuggreifers der Werkzeugwechseleinrichtung zunächst das gebrauchte Werkzeug abzulegen und anschließend ein neues Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin zu entnehmen.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung wird es möglich, ohne jede Positioniereinrichtung für die Werkzeugwechselvorrichtung alle zwölf Reihen des Werkzeugmagazins anzufahren. Deshalb gestaltet sich die erfindungsgemäße Drehmaschine sehr einfach und ermöglicht die Verwendung eines großen Speichers mit hoher Speicherkapazität.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Werkzeugmagazin ein Linearmagazin ist und die rechtwinklig zur Längsführung angeordneten Werkzeugablagen reihenweise und unabhängig voneinander rechtwinklig zur Längsführung der Drehmaschine schrittweise um jeweils eine Werkzeugposition verfahrbar sind. Durch diese Ausgestaltung kann nach Ablage eines Werkzeugs im Werkzeugmagazin eine Reihe von Werkzeugen um eine Werkzeugposition verfahren werden, so daß anschließend das neue Werkzeug in Entnahmeposition gelangt und vom Greifer entnommen werden kann. Der Greifer braucht deshalb nicht über die gesamte Höhe einer Reihe von Werkzeugen im Werkzeugmagazin verfahrbar zu sein. Die erfindungsgemäße Gestaltung macht es möglich, die einzelnen Werkzeuge unabhängig voneinander zu wechseln. Wenn z.B. eine Werkzeugart doppelt so häufig ein-

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gesetzt wird wie die anderen, könnte man im Werkzeugmagazin zwei Reihen solcher Werkzeuge vorsehen.

Konstruktiv besonders einfach gestaltet sich das Werkzeugmagazin durch die in Anspruch 3 angegebene Maßnahme.

Zweckmäßig ist auch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß der das Werkzeugmagazin parallel zur Planschieberführung angeordnet ist und die Leisten Rasteinrichtungen aufweisen, welche mittels der Werkzeugwechseleinrichtung ausrastbar ausgebildet sind und die Werkzeugwechseleinrichtung Mittel zum Verfahren der Leisten von Raststellung zu Raststellung aufweist.

Durch diese parallele Ausrichtung der Leisten zur Plan- £ schieberführung können sie mittels einer einfachen Hub-r einrichtung am Werkzeuggreifer nach Ablage des gebrauchten Werkzeugs um eine Werkzeugposition verschoben werden. Die Hubeinrichtung am Werkzeuggreifer braucht deshalb nur einen solchen Hubweg zu ermöglichen, der im Abstand von zwei Werkzeugablagen entspricht. Weiterhin kann durch die Ausrichtung des Werkzeugmagazins der Werkzeuggreifer stets gleich und senkrecht in das Werkzeugmagazin hineinfahren.

Günstig ist es auch, wenn das Werkzeugmagazin hinter der Drehmaschine angeordnet ist, weil dann eine übliche Werkstückwechseleinrichtuig mit einer Führungsbahn und einem Laufwagen auf übliche Weise aberhalb der Werkzeugmaschine angeordnet werden kann, ohne daß das Werkzeugmagazin die Werkstückwechseleinrichtung behindert. Weiterhin behindert das Werkzeugmagazin nicht die Bedienung der Drehmaschine von der Bedienungsseite aus.

Wenn der Werkzeuggreifer zum stirnseitigen Greifen der Werkzeuge ausgebildet ist, können im Werkzeugmagazin die einzelnen Werkzeuge eng nebeneinander magaziniert werden, so daß das Werkzeugmagazin als Qanzes relativ klein baut.

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Um zu verhindern, daß die Werkzeuge im Greifer sich verdrehen oder sogar axial aus dem Greifer herausrutschen können, ist die im Anspruch J gekennzeichnete Maßnahme zweckmäßig.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu, eine davon ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen Pig. 1 eine Ansicht vom Ende der Drehmaschine in Richtung des Spindelkastens in schematischer Darstellung

Pig. 2 eine Ansicht auf die Anordnung gemäß Pig. I

in Richtung des Pfeiles II Fig. 3 eine Ansicht auf die Anordnung gemäß Pig. I

in Richtung des Pfeiles III Fig. 4 die Gestaltung eines Werkzeuges für das erfindungsgemäße Werkzeugmagazin.

Die Fig. 1 zeigt ein Bett 1 einer Drehmaschine, welches eine Längsführung 2 für einen Längsschlitten 3 der Drehmaschine hat. Auf dem Längsschlitten 3 sitzt in üblieher Weise ein auf eine Querführung 7 verschiebbarer Planschieber 4 mit einem Werkzeugrevolver 5, der zwölf Werkzeugaufnahmen 6 hat.

Auf dem Längsschlitten 3 ist eine Werkzeugwechselvorrichtung 8 mit einem Werkzeuggreifer 9 angeordnet. Die Werkzeugwechselvorrichtung 8 ist als Ganzes um eine Achse Io schwenkbar, welche parallel zur Querführung J verläuft. Der Werkzeuggreifer 9 ist zusätzlich mittels einer Rotationseinheit 13 um eine Achse 11 schwenkbar, die parallel zur Achse Io verläuft.

Hinter der Drehmaschine ist ein Werkzeugmagazin 14 angeordnet, welches als Linearmagazin angebildet ist und wie die Fig. 2 zeigt, nebeneinander zwölf Reihen

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von Werkzeugablagen 16 für Werkzeuge 17 hat. Jede Reihe enthält übereinander jeweils zehn solche Werkzeugablagen 16. Das Werkzeugmagazin 14 ist parallel zur Längsführung 2 und zur Querführung 7 ausgerichtet. Die Werkzeugablagen 16 jeder Reihe von Werkzeugen 17 sind jeweils auf einer Leiste 18 vorgesehen, welche entsprechend des Abstandes der Werkzeugablagen 16 Rasten 2o aufweisen und schrittweise von Raststelle zu Raststelle mittels eines Hubzylinders 21 des Werkzeuggreifers 9 zu verschieben ist.

Die Pig. 4 zeigt, daß in der Mantelfläche jedes Werkzeugs 17 symmetrisch gegenüberliegend und in einem stumpfen Winkel zueinander, insgesamt vier Kerben 22,23; 24,25 vorgesehen sein können. Diese Kerben dienen dazu, daß das Werkzeug im Werkzeuggreifer unverdrehbar und axial gesichert gehalten ist.

Der Werkzeugwechsel bei der erfindungsgemäßen Drehmaschine wirkt wie folgt. In der in Fig. 1 dargestellten Position der Werkzeugwechselvorrichtung 8 vermag der Werkzeuggreifer 9 ein Werkzeug I7 aus dem Werkzeugmagazin U zu ergreifen und durch Drehung der Werkzeugwechselvorrichtung 8 um die Drehachse Io zum Werkzeugrevolver 5 zu fördern. Falls es sLch bei dem Werkzeug 17 um ein Werkzeug zur Innenbearbeitung handelt, muß dieses durch eine Drehbewegung um 9o° um die Drehachse 11 des Werkzeuggreifers 9 zurückgedreht werden, damit es in den Werkzeugrevolver axial eingesetzt werden kann.

Soll ein Werkzeug I7 aus dem Werkzeugrevolver 5 entnommen und gegen ein neues ausgetauscht werden, so fördert die Werkzeugwechselvorrichtung 8 dieses Werkzeug zunächst in die leere Werkzeugablage 16 des

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Werkzeugmagazins 14. Anschließend wird der Hubzylinder 21 des Werkzeuggreifers 9 betätigt. Dadurch wird die Leiste 18 des Werkzeugmagazins 14 um eine Raststelle 2o angehoben und rastet dort ein. Der Hubzylinder 21 bewegt sich nun wieder in seine alte Stellung zurück, so daß der Werkzeuggreifer 9 einem neuen Werkzeug gegenüberliegt, dieses ergreifen und zum Werkzeugrevolver 5 fördern kann.

Auch beim nächstfolgenden Wechsel eines Werkzeugs legt der Werkzeuggreifer 9 zunächst das alte Werkzeug ab und hebt dann wiederum die Leiste 18 um eine Raststelle an, so daß anschließend das neue Werkzeug stets in ein und derselben Lage bereitgehalten ist.

Zum Anfahren verschiedener nebeneinander im Werkzeugmagazin 14 angeordneter Werkzeuge ist der Längsschlitten der Drehmaschine mittels seiner numerischen Steuerung derart zu verfahren, daß das jeweils gewünschte Werkzeug der Werkzeugwechseleinrichtung 8 genau gegenüberliegt.

Sind alle Werkzeuge aus dem Werkzeugmagazin 14 entnommen und wieder zurückgelegt worden, so sind die Werkzeuge und das Werkzeugmagazin manuell herunterzuschieben. Es ist natürlich auch möglich, das Werkzeumagazin automatisch mittels einer geeigneten Vorrichtung zu bestücken.

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Claims

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Ansprüche

(ly Drehmaschine mit einem Werkzeugrevolver, einem Werkzeugmagazin und einer automatisch arbeitenden Werkzeugwechseleinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Werkzeugwechseleinrichtung (8) ist auf dem Längsschlitten (3) der Drehmaschine angeordnet.

b) Das Werkzeugmagazin (14) ist neben der Drehmaschine angeordnet.

c) Das Werkzeugmagazin (14) hat sowohl entlang der Längsführung (2) der Drehmaschine nebeneinander als auch auf rechtwinklig hierzu verlaufenden Koordinaten Werkzeugablagen (16).
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (14) ein Linearmagazin ist und die rechtwinklig zur Längsführung (2) angeordneten Werkzeugablagen (16) reihenweise und unab-r hängig voneinander rechtwinklig zur Längsführung (2) der Drehmaschine schrittweise um jeweils eine Werkzeugposition verfahrbar sind.
3. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugablagen (16) auf quer zur Längsführung (2) der Drehmaschine verschiebbaren Leisten (18) angeordnet sind.
4. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (14) parallel zur Planschieberführung (7) angeordnet ist und die Leisten (18) Rasteinrichtungen (2o) aufweisen, welche mittels der Werkzeugwechseleinrichtung (8) ausrastbar ausgebildet sind und daß die Werkzeugwechseleinrichtung (8) Mittel (Hubzylinder 21) zum Verfahren der Leisten (18) von Raststellung zu Raststellung aufweisen.

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5. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (14) hinter der Drehmaschine angeordnet ist.
6. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeuggreifer

(9) zum stirnseitigen Greifen der Werkzeuge (17) ausgebildet ist.
7. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Mantelfläche der Werkzeuge (17) symmetrisch gegenüberliegend jeweils zwei in einem stumpfen Winkel zueinander laufende Kerben (22,23;24,25) vorgesehen sind.

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