CH642893A5 - Werkzeugwechsel-einrichtung. - Google Patents

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CH642893A5
CH642893A5 CH912679A CH912679A CH642893A5 CH 642893 A5 CH642893 A5 CH 642893A5 CH 912679 A CH912679 A CH 912679A CH 912679 A CH912679 A CH 912679A CH 642893 A5 CH642893 A5 CH 642893A5
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tool changing
arm
rotation
changing device
hollow shaft
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CH912679A
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Michael Geiger
Manfred Schneider
Joerg Luetzkendorf
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Deckel Ag Friedrich
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Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechsel-Einrich-tung für Werkzeugmaschinen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
55 Der darin beschriebene Werkzeugwechselarm ergreift in seiner Greifposition gleichzeitig das in der Spindel sowie das in der Übergabeposition des Werkzeugmagazins befindliche Werkzeug, zieht beide durch axiale Verschiebung des Wechselarmes aus ihren Halterungen, vertauscht durch Drehung 60 des Wechselarmes die Plätze der Werkzeuge und setzt diese wieder ein, so dass das aus dem Magazin entnommene Werkzeug in der Spindel, das aus der Spindel entnommene Werkzeug auf dem frei gewordenen Platz des Magazins sitzt. Nach dem Wechselvorgang kann der Wechselarm aus der Greif-65 position in eine Ruhelage gedreht werden, in der er z.B. die Bewegungen der Maschine, die Zugänglichkeit sowie die Sicht auf das Werkstück nicht behindert. Vor allem bei Anordnungen mit verfahrbarem Spindelbock und maschinen
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festem, z.B. mit dem Magazin zu einer Baueinheit zusam-mengefasstem Wechselarm ist es erforderlich dass der Wechselarm nach dem Wechselvorgang vollständig aus dem vom verfahrbaren Spindelbock einnehmbaren Raum herausgeschwenkt wird, um dessen Bewegung nicht zu blockieren. Die Werkzeugwechselarme können ganz allgemein eine beliebige, z.B. in einem bestimmten Winkel in ihrer Drehebene geknickte Form haben. In den meisten Fällen sind sie jedoch als gerade, zu ihrer Drehachse symmetrische Wechselarme ausgebildet.
Bei einer Werkzeugmaschine mit in Spindelachsenrichtung horizontal verfahrbarem Spindelbock ist es bereits bekannt, den Wechselarm seitlich neben dem Spindelbock anzuordnen.
Für die Ruhelage wird der Wechselarm um seine Drehachse gedreht, bis er senkrecht, d.h. parallel zur Seitenfläche des Spindelbockes steht. Die Lagerung für die Dreh- und Verschiebebewegung des Wechselarmes befindet sich ebenfalls neben dem Spindelbock.
Vor allem bei Spindelböcken mit grosser Stirnfläche ergibt sich bei der bekannten Anordnung ein grosser Abstand zwischen der Spindel und dem möglichen Ort für die Drehlagerung des Wechselarmes. Aus Symmetriegründen muss der Abstand der Drehachse zum Magazin ebenso gross sein. Insgesamt ergibt sich dadurch ein Wechselarm mit grosser Armlänge sowie ein grosser Abstand zwischen dem Spindelbock und dem Magazin. Neben den ganz allgemein stets unerwünschten grossen Bauabmessungen der Maschine wirken sich vor allem auch die grossen Massen- und Beschleunigungskräfte des die Werkzeuge haltenden Wechselarmes beim Wechselvorgang sehr nachteilig aus, und zwar führen sie zu längeren Wechselzeiten, grösseren Erschütterungen sowie grösserem Verschleiss.
Ein weiterer Nachteil wird auch darin gesehen, dass bei einem grossen Drehradius des Wechselarmes die Werkzeuge relativ weit auseinanderstehend im Magazin angeordnet oder — wie bei der bekannten Lösung dargestellt — in aufwendiger Weise im Magazin zwischen einer Aufbewahrungsstellung und einer Übergabestellung verschwenkbar sein müssen, damit die Enden des Wechselarmes mit den dem zu wechselnden Werkzeug benachbarten Werkzeugen nicht in Berührung kommen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der gattungsgemässen Art so zu verbessern, dass die Abmessungen des Wechelarmes und damit auch der Abstand des Werkzeugmagazins vom Spindelbock möglichst klein gehalten werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Werkzeugwechselarm um eine weitere, zur Drehachse parallele Schwenkachse zwischen einer Arbeitslage und einer Ruhelage verschwenkbar ist. Durch diese Konstruktion ist es möglich, die Drehachse, um die sich der Wechselarm beim Wechselvorgang dreht, für den Wechselovrgang in beliebige Nähe zur Spindel zu bringen. Dadurch kann der Wechselarm kurz gehalten werden. Nach dem Wechselvorgang wird der gesamte Wechselarm um die Schwenkachse wieder von der Spindel weggeschwenkt, bis er eine Lage einnimmt, in der er z.B. die Bewegungen des Spindelbockes nicht mehr behindert. Neben den verringerten Bauabmessungen der Maschine ergibt sich auch der Vorteil, dass durch den kurzen Wechselarm das Einschwenken desselben in die Reihe der im Magazin angeordneten Werkzeuge auch bei relativ dichter Anordnung möglich ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Schwenkbewegung eine Schwenkdrehung. Bei einer Anordnung entsprechend der obengenannten bekannten Konstruktion wird dann beispielsweise der Wechselarm zwischen einer zur Spindelbockseitenwand parallelen, vertikalen Ruhelage und einer horizontalen Arbeitslage bewegt. Der Wechselarm gelangt damit beim Einschwenken aus der Ruhelage in die Arbeitslage unmittelbar in seine Greifposition, so dass der Schwenkvorgang keine zusätzliche Zeit braucht. 5 In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wechselarm in an sich bekannter Weise gerade und führt beim Werkzeugwechsel eine 180°-Drehung aus, wobei der Schwenkwinkel z.B. 90° beträgt. Die Schwenkachse ist zwischen der Drehachse und einem der beiden Enden des Wech-10 seiarmes angeordnet; der bezüglich der Schwenkachse kürzere Arm wird bei der Schwenkbewegung in die Arbeitslage zum Werkzeugmagazin hin geschwenkt. Durch diese Anordnung ergibt sich für diesen kürzeren Arm ein Schwenkradius, welcher gegenüber der durch die Drehachse definier-15 ten Armlänge nochmals kürzer ist, so dass die Werkzeuge entsprechend dicht im Magazin angeordnet sein können.
In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse des Werkzeugwechselarmes in einem Lagergehäuse drehbar gelagert ist, welches seiner-20 seits um eine zur Drehachse parallele Schwenkachse schwenkbar sowie in Richtung dieser Schwenkachse verschiebbar an der Maschine gelagert ist, und dass Antriebe für die Drehbewegung des Wechselarmes, die Schwenkbewegung sowie die Verschiebebewegung des Lagergehäuses vorgesehen sind. 25 Um den Wechselarm aus seiner Ruhelage in die Arbeitslage zu schwenken, wird das Lagergehäuse verschwenkt, welches dabei die Drehachse mitnimmt. Dabei bleibt der Wechselarm relativ zum Lagergehäuse fest, so dass er die Schwenkung mitmacht und unmittelbar in seine Greifposition ge-30 langt, wie in der Beispielsbeschreibung näher beschrieben wird.
Weitere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung sind in den Patentansprüchen sowie in der Beispielsbeschreibung enthalten. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar-35 gestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Horizontal-Fräs- und Bohrmaschine mit neben dem querverschieblichen Spindelbock angeordnetem Wechselarm;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Wechselarm gemäss Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Maschine besteht im wesentli-45 chen aus einem Maschinenbett 2 mit einem längsverschiebbaren Werkstücktisch 4, einem darauf quer, d.h. senkrecht zur Bildebene bewegbaren Horizontalschlitten 6 sowie einem daran vertikal verfahrbaren Spindelbock 8, welcher die Arbeitsspindel 10 sowie den nicht dargestellten Spindelantrieb so enthält. Neben der Maschine steht ein Schaltschrank 12 für die elektrische Versorgung sowie die Steuerung der Maschine, mit dem Bedien- und Anzeigepult 14.
Auf der in Fig. 1 linken Seite des Horizontalschlittens 6 ist die Werkzeugwechseleinrichtung 16 angeordnet. Sie um-55 fasst ein Kettenmagazin 18 mit Werkzeugen 20 sowie den Werkzeugwechselarm 22. Das Kettenmagazin besteht in bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise aus einer über zwei Umlenkscheiben geführten endlosen Kette mit Halterungen für die Werkzeuge. Durch Weiterbewegen 60 der Kette kann das jeweils als nächstes in die Spindel einzusetzende Werkzeug in die Position befördert werden, in der es vom Wechselarm 22 dem Magazin entnommen werden kann.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, befindet sich der Wechselarm 65 22 in seiner Ruhelage (mit durchgezogenen Linien dargestellt) vollkommen ausserhalb des Verschiebeweges des Horizontalschlittens 6, so dass er dessen Querbewegung nicht behindert. Für den Wechelvorgang wird er um die Schwenkachse 24
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um 90° in seine Arbeitslage (strichpunktierte Linien) geschwenkt. Dadurch gelangt die Drehachse 26 in eine spindelnahe Position, so dass der Wechselarm kurz ausgeführt werden kann. Entsprechend nahe kann dann auch das Kettenmagazin 18 am Horizontalschlitten 6 angeordnet werden.
Wie weiterin aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Schwenkradius des bezüglich der Schwenkachse 24 kürzeren Armes 28 des Wechselarmes 22 sehr klein, so dass er ohne Kollisionsgefahr auch zwischen eng angeordnete Werkzeuge des Kettenmagazins 18 eingeschwenkt werden kann. Die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Arbeitslage des Wechselarmes 22 ist zugleich seine Greifposition. Für den Wechselvorgang muss selbstverständlich der Spindelbock 8 auf die Höhe des Wechselarmes 22, d.h. die Höhe der Schwenkachse 24 gefahren werden, wie der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt wurde.
Der eigentliche Wechselvorgang erfolgt in bekannter Weise dadurch, dass der Wechselarm das in der Spindel 10 befindliche sowie das in der Übergabeposition des Magazins 18 befindliche Werkzeug ergreift, diese durch eine Verschiebebewegung des Wechselarmes in Drehachsenrichtung aus ihren Halterungen entnimmt, durch Drehung um die Drehachse 26 um 180° deren Plätze vertauscht und durch erneute Verschiebung in Gegenrichtung diese wieder einsetzt. Sodann wird der Wechselarm um seine Schwenkachse 24 wieder in die Ruhelage verschwenkt.
Fig. 2 zeigt den Aufbau des Wechselarmes 22 sowie seine Lagerung und seinen Antriebsmechanismus im einzelnen. Der Wechselarm 22 ist mit einer Hohlwelle 30 fest verbunden, die in einem Lagergehäuse 32 über Lager 34, 36 drehbar gelagert ist und die die Schwenkachse für den Wechselarm darstellt. Das Lagergehäuse selbst ist mit einer Hohlwelle 38 über Schrauben 40 fest verbunden, welche über eine nicht näher dargestellte Gleitlagerung drehbar und längsverschiebbar im Trägergehäuse 42 gelagert ist. Das Trägergehäuse 42 ist an der Maschine fest angeordnet. Eine Drehung der Hohlwelle 38 führt zu einer Verschwenkung des Lagergehäuses 32.
Innerhalb der Hohlwelle 38 ist eine Antriebswelle 44 mittels der Wälzlager 46, 48 drehbar und in Längsrichtung unverschiebbar angeordnet. Diese Antriebswelle steht über das dem Schwenkarm 22 abgewandte Ende 50 der Hohlwelle hinaus. Am entgegengesetzten Ende der Antriebswelle ist ein Zahnrad 52 befestigt, welches über ein im Lagergehäuse 32 gelagertes Zwischenritzel 54 mit einer auf der Aussenseite der Hohlwelle 30 ausgebildeten Verzahnung 55 in Verbindung steht. Eine Drehung der Antriebswelle führt zu einer Drehung des Wechselarmes 22 im Lagergehäuse 32.
Die Drehbewegung der Hohlwelle 38 wird über einen Zahnstangenantrieb 56, die Drehbewegung der Antriebswelle 44 über den Zahnstangenantrieb 56 bzw. den Zahnstangenantrieb 58, je nachdem, ob die Antriebswelle ihre zurückgezogene oder ihre vorgeschobene Stellung einnimmt, verursacht, wie im folgenden noch näher erläutert wird. Die Verschiebebewegung der Antriebswelle 44, welche die Hohlwelle 38 und damit das Lagergehäuse 32 und den Wechselarm 22 mitnimmt, erfolgt über den Verschiebeantrieb 60, der nur schematisch dargestellt ist.
Weitere Einzelheiten der Konstruktion werden im folgenden anhand der Funktionsbeschreibung erläutert. Fig. 2 zeigt die Werkzeugwechsel-Einrichtung in ihrer Ruhelage, d.h. das Lagergehäuse 32 mit dem Wechselarm 22 stehen senkrecht neben dem Spindelbock 8 (siehe Fig. 1). Um den Wechselarm 22 in seine Arbeitslage bzw. Greifposition zu schwenken, wird der Zahnstangenantrieb 56 betätigt. Dieser verdreht das im Trägergehäuse 42 bzw. einem damit fest verbundenen Bauteil gelagerte Zahnrad 62, in dessen Aussen-verzahnung 64 die Zahnstange 66 eingreift. Das Zahnrad 62 weist ausserdem eine Stirnklauenverzahnung 68 auf, welche in am Ende 50 der Hohlwelle 38 ausgebildete Stirnklauen 70 eingreift. Gleichzeitig greift das Zahnrad 62 über eine Innenverzahnung 72 in die Aussenverzahnung 74 der Antriebswelle, so dass auch diese mitgenommen wird. Durch Betätigung des Zahnstangenantriebs 56 werden demnach das Lagergehäuse 32 sowie der Wechselarm 22 gleichsinnig verschwenkt. Die Hohlwelle 38 ist an ihrer Aussenseite mit einer Kulisse 76 versehen, welche einen in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt 78 sowie einen daran anschliessenden, in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt 80 aufweist. Bei der Verdrehung der Hohlwelle 38 gleitet der an der Innenseite des Trägergehäuses 42 angeordnete Gleitstein 84 in Abschnitt 78, bis er mit dem Abschnitt 80 fluchtet.
Inzwischen hat der Wechselarm 22 die Werkzeuge der Spindel sowie des Magazins ergriffen und über eine mit 82 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung gesichert. Mittels des Verschiebeantriebs 60 wird die Antriebswelle 44 in Fig. 2 nach rechts verschoben. Dabei nimmt sie die Hohlwelle 38 mit. Bei dieser Verschiebung geraten die Stirnklauen 68, 70 ausser Eingriff. Eine Verdrehung der Hohlwelle wird durch den Gleitstein 84, welcher in den Abschnitt 80 der Kulisse 76 eingreift, verhindert. Eine Verdrehung der Antriebswelle 44 etwa unter dem Einfluss ungleich schwerer Werkzeuge an beiden Seiten des Wechselarmes wird dadurch verhindert, dass die Innenverzahnung 72 des Zahnrades 62 solange mit der Aussenverzahnung 74 der Antriebswelle 44 in Eingriff bleibt, bis die hintere Aussenverzahnung 86 der Antriebswelle in die Innenverzahnung 88 des Zahnrades 90 eingreift, welches mit dem Zahnstangenantrieb 58 zusammenwirkt.
Wenn die Antriebswelle vollständig ausgefahren ist, wird der Zahnstangenantrieb 58 betätigt, welcher über das Zahnrad 90, die Antriebswelle 44 und die Zahnräder 52, 54, 55 den Wechselarm dreht. Sodann wird die Antriebswelle 44 wieder zurückgezogen (wodurch die Werkzeuge in die Spindel bzw. das Magazin eingesetzt werden), die Verriegelung 82 gelöst und der Wechselarm durch Betätigung des Zahnstangenantriebes 56 in seine Ruhelage geschwenkt. Dabei besteht grundsätzlich steuerungstechnisch die Möglichkeit, vor dem Schwenken des Wechselarmes in seine Ruhelage diesen zunächst wieder vorzuschieben und in seine Ausgangslage zurückzudrehen. Er kann jedoch auch in der Lage, die er nach dem Wechselvorgang einnimmt, in die Ruhelage geschwenkt werden. In diesem Fall erfolgt dann die Drehbewegung des Wechselarmes abwechselnd im oder entgegen dem Uhrzeigersinn.
Die Zahnstangenantriebe werden beispielsweise durch hydraulische Zylinder betätigt und durch elektrische Endschalter 92 gesteuert. Die Endschalter 94 begrenzen den Weg des Verschiebeantriebes 60.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Zahnstangenantrieb 58 entsprechend der Linie III-III in Fig. 2. Er besteht aus einem Gehäuse 96. in welchem die Zahnstange 98 längsverschiebbar gelagert ist. An beiden Enden der Zahnstange ist je ein Kolben 100, 102 angeordnet welche in zugeordneten Zylindern 104, 106 verschiebbar sind. Der Weg der Zahnstange 98 und damit der Drehwinkel der Antriebswelle 44 wird durch Endschalter 92 exakt festgelegt. Die Verzahnung 108 der Zahnstange greift in die Aussenverzahnung. 110 des Zahnrades 90 ein und dreht dieses. Die Innenverzahnung 88 des Zahnrades 90 greift in die Aussenverzahnung 86 der Antriebswelle 44 ein, wie bereits berschrieben.
Der Zahnstangenantrieb 56 ist von gleichem Aufbau und wird deshalb nicht näher beschrieben.
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2 Blätter Zeichnungen

Claims (14)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Werkzeugwechsel-Einrichtung für Werkzeugmaschinen mit in eine Spindel einsetzbaren Werkzeugen, umfassend ein mehrere Werkzeuge aufnehmendes Werkzeugmagazin sowie einen doppelarmigen, an seinen beiden Enden jeweils mit Greifeinrichtungen versehenen Werkzeugwechselarm, welcher um eine zur Spindelachse parallele Drehachse drehbar und in Richtung der Drehachse verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugwechselarm (22) um eine weitere, zur Drehachse (26) parallele Schwenkachse (24) zwischen einer Arbeitslage und einer Ruhelage verschwenkbar ist.
  2. 2. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung als eine Schwenkdrehung um die Schwenkachse (24) ausführbar-ist.
  3. 3. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugwechselarm (22) aus seiner Ruhelage unmittelbar in die Greifposition schwenkbar ist.
  4. 4. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen geraden, Werkzeugwechselarm (22), durch welchen eine 180°-Drehbewe-gung ausführbar ist, wobei der Schwenkwinkel etwa 90° beträgt.
  5. 5. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (24) zwischen der Drehachse (26) und einem Ende des Wechselarmes (22) angeordnet ist.
  6. 6. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bezüglich der Schwenkachse (24) kürzere Arm (28) des doppelarmigen Werkzeugwechsel-armes (22) bei der Schwenkbewegung zum Werkzeugmagazin (18) hin schwenkbar ist.
  7. 7. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (26) des Werkzeugwechselarmes (22) in einem Lagergehäuse (32) drehbar gelagert ist, welches seinerseits um eine zur Drehachse (26) des Wechselarmes (22) parallele Schwenkachse (24) schwenkbar sowie in Richtung dieser Schwenkachse verschiebbar an der Maschine gelagert ist, und dass Antriebe (56, 58. 60) für die Drehbewegung des Werkzeugwechselarmes (22), die Schwenkbewegung sowie die Verschiebebewegung des Lagergehäuses (32) vorgesehen sind.
  8. 8. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (32) für die Lagerung des Wechselarmes (22) am Ende einer Hohlwelle (38) befestigt ist, welche in einem mit der Maschine fest verbundenen Trägergehäuse (42) drehbar und verschiebbar gelagert ist, und dass innerhalb der Hohlwelle (38) eine Antriebswelle (44) drehbar gelagert ist, welche über ein im Lagergehäuse (32) angeordnetes Zahnradgetriebe (52, 54, 55) mit dem Werkzeugwechselarm (22) drehverbunden ist.
  9. 9. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Wechselarm (22) abgewandten, rückwärtigen Ende (50) der Hohlwelle (38) ein Drehantrieb (56) für die Verdrehung der selben vorgesehen ist, dass ein weiterer Drehantrieb (58)
    an dem aus dem rückwärtigen Ende der Hohlwelle (38) herausragenden Teil der Antriebswelle (44) angreift, und dass an dem dem Wechselarm (22) abgewandten Ende der Antriebswelle (44) ein Verschiebeantrieb (60) zum Längsverschieben derselben angreift.
  10. 10. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (56) für die Hohlwelle (38) eine längsverschiebbare Zahnstange (66) umfasst, welche ein zur Hohlwelle konzentrisches, im Trägergehäuse (42) gelagertes Zahnrad (62) antreibt, wobei das Zahnrad bei eingefahrenem Wechselarm mit einer Stirnverzahnung (68) in eine an der rückwärtigen Stirnseite der Hohlwelle (38) ausgebildete Stirnverzahnung (70) und mit einer Innenverzahnung (72) in eine an der Antriebswelle ausgebildete erste Aussenverzahnung (74) ein-5 greift.
  11. 11. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dreh-Jmtrieb (58) für die Antriebswelle (44) eine längsverschiebbare Zahnstange (98) umfasst, welche ein zur Antriebswelle io konzentrisches, im Trägergehäuse (42) gelagertes Zahnrad (90) antreibt, wobei das Zahnrad eine Innenverzahnung (88) aufweist, welche bei ausgefahrenem Wechselarm (22) in eine in dessen Bereich gelangende zweite Aussenverzahnung (86) der Antriebswelle (44) eingreift. 15 12. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Aussenverzahnungen (74, 86) der Antriebswelle (44) so angeordnet-sind, dass bei einer Verschiebung der Antriebswelle in einer mittleren Verschiebelage beide Aussenver-20 zahnungen mit ihren zugeordneten Zahnrädern (62, 90) in Eingriff sind.
  12. 13. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (38) mit Mitteln versehen ist, welche sie in der der
    25 Arbeitslage des Lagergehäuses (32) entsprechenden Lage gegen Verdrehung sichern.
  13. 14. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Drehsicherung der Hohlwelle (38) eine an der Aussenfläche der Hohlwelle aus-
    30 gebildete Kulisse (76) umfasst, in die ein an der Innenfläche des Trägergehäuses (42) angeordneter Gleitstein (84) eingreift.
  14. 15. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (76) einen in Um-
    35 fangsrichtung verlaufenden, eine Verdrehung der Hohlwelle (38) erlaubenden Abschnitt (78) sowie einen daran anschliessenden, in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt (80) umfasst, welcher eine Längsverschiebung der Hohlwelle zu-lässt und eine Verdrehung behindert. 40 16. Werkzeugwechsel-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, für eine Werkzeugmaschine mit verschiebbarem Spindelbock, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (24) des Werkzeugwechselarmes (22) maschinenfest ausserhalb des vom Spindelbock (8) einnehmbaren 45 Raumes angeordnet ist und dass der Werkzeugwechselarm zwischen seiner Arbeitslage und einer vollständig ausserhalb des vom Spindelbock einnehmbaren Raumes befindlichen Ruhelage verschwenkbar ist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950577A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 Scharmann GmbH & Co, 4050 Mönchengladbach Halbautomatische uebergabevorrichtung an werkzeugmaschinen, insbesondere an horizontal-,,bohr- und fraeswerken
JPS5929397B2 (ja) * 1980-08-15 1984-07-20 株式会社山武 ダブルハンドを有するロボツト
US4414733A (en) * 1981-05-21 1983-11-15 Ford Motor Company Machine tool insert dispenser
JPS5810480A (ja) * 1981-07-04 1983-01-21 ファナック株式会社 工業用ロボツト
FR2546795B1 (fr) * 1983-06-03 1986-08-14 Cef Centre Etd Fraisage Perfectionnements aux changeurs d'outil a bras double
BG38822A1 (en) * 1983-11-03 1986-03-14 Stoilov Cutting machine with automatic exchange of tools magazines
JPS6357137A (ja) * 1986-08-28 1988-03-11 Kitamura Mach Co Ltd 自動工具交換装置
DE3918901A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-13 Heller Geb Gmbh Maschf Wechseleinrichtung fuer werkzeugspindeltraeger an einer bearbeitungsmaschine
DE3925567A1 (de) * 1989-08-02 1991-02-07 Werner & Kolb Werkzeugmasch Handhabungsgeraet fuer bearbeitungszentren der spanabhebenden fertigung
US5839870A (en) * 1996-03-13 1998-11-24 Novus Corporation Transfer system for use with a horizontal furnace
JP2002210625A (ja) * 2001-01-16 2002-07-30 Mori Seiki Co Ltd 工具交換装置の制御方法及び制御装置
DE20114908U1 (de) * 2001-09-10 2001-11-22 Deckel Maho Pfronten Gmbh Werkzeugwechsler für eine Werkzeugmaschine
CN114770183B (zh) * 2022-03-26 2022-09-20 冈田精机丹阳有限公司 一种联动式刀库换刀装置及其换刀方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348298A (en) * 1961-08-10 1967-10-24 Kearney & Trecker Corp Mechanical tool changer for a machine tool
US3587873A (en) * 1969-05-15 1971-06-28 Kearney & Trecker Corp Tool change mechanism for a machine tool
DE1951043A1 (de) * 1969-10-03 1971-04-29 Collet & Engelhard Maschinenfa Werkzeugwechseleinrichtung fuer Waagerecht-Bohr-Fraesmaschinen
JPS4874676A (de) * 1972-01-07 1973-10-08
US3760491A (en) * 1972-05-22 1973-09-25 Kearney & Trecker Corp Tool change mechanism
US3760958A (en) * 1972-05-22 1973-09-25 Kearney & Trecker Corp Clamping tool changer mechanism and actuating mechanism for a machine tool
US3786938A (en) * 1972-05-22 1974-01-22 Kearney & Trecker Corp Reversing drive for a tool changer
CH580469A5 (de) * 1974-03-22 1976-10-15 Oerlikon Buehrle Ag
JPS5726897B2 (de) * 1974-04-30 1982-06-07
JPS5549145Y2 (de) * 1975-12-23 1980-11-17
CH597978A5 (de) * 1976-04-07 1978-04-14 Dixie Sa Usine 2
JPS5337972A (en) * 1976-09-21 1978-04-07 Toyoda Mach Works Ltd Tool shifting apparatus for use in automatic tool changer
JPS5390080A (en) * 1977-01-19 1978-08-08 Toyoda Mach Works Ltd Tool transfer device
FR2410534A1 (fr) * 1977-11-30 1979-06-29 Hure Sa Dispositif changeur d'outils pour fraiseuses-aleseuses a chariot coulissant

Also Published As

Publication number Publication date
US4288192A (en) 1981-09-08
FR2438524B1 (de) 1984-05-25
JPS59128343U (ja) 1984-08-29
DE2844319C2 (de) 1984-07-19
FR2438524A1 (fr) 1980-05-09
IT1119878B (it) 1986-03-10
DE2844319A1 (de) 1980-04-17
JPS646188Y2 (de) 1989-02-16
JPS5554153A (en) 1980-04-21
IT7950476A0 (it) 1979-10-05

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