DD238755B1

DD238755B1 - LATHE

Info

Publication number: DD238755B1
Application number: DD27789585A
Authority: DD
Inventors: Ralf-Juergen Laube; Eberhard Meier; Volker Thomas; Lothar Walter
Original assignee: Werkzeugmasch Forschzent
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1988-10-26
Also published as: DD238755A1

Description

Es sind auch Lösungen mit nur einem Werkzeugträger und einem 180°-Doppelgreifer bekannt. Eine derartige Ausführung ist in der DE-OS 1627034; B 23 Q 3/155 beschrieben. Der Werkzeugträger ist dabei polygonförmig ausgebildet und schwenkbar auf einen Querschlitten gelagert, der auf einem in Richtung der Arbeitsspindel verschiebbaren Längsschlitten gelagert ist. Ein zweiter Längsschlitten nimmt in einem Querschlitten einen 180°-Doppelgreifer auf, dessen Werkzeugwechselgreifer je nach Stellung der Längs- und Querschlitten den Werkzeugaufnahmen im Werkzeugträger oder den Speicherplätzen eines Werkzeugspeichers zugeordnet sind. Bei dieser Ausführung weist jede genutzte Polygonseite des Werkzeugträgers nur eine Werkzeugaufnahme auf. Diese Einschränkung ist bedingt durch die Zugriffsmöglichkeiten des 180°-Doppelgreifers. Diese Art Doppelgreifer stellt sich als ein Schwenkkopf mit zwei um 180° versetzt angeordneten Schwenkarmen dar, wobei an den Enden der Schwenkarme die Werkzeugwechselgreifer angeordnet sind. Der Schwenkkopf ist auf dem Längsschlitten montiert, so daß eine Bewegung seiner Schwenkachse zwischen Werkzeugspeicher und Werkzeugaufnahme möglich ist. Eine weitere Bewegungsmöglichkeit des Schwenkkopfes dient zum Ein- und Ausführen der Werkzeuge aus ihren Halterungen im Werkzeugspeicher und der Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine. Dazu ist es bekannt, den Längsschlitten des Schwenkkopfes entsprechend zu bewegen oder diese Bewegung dem Werkzeugträger zu übertragen. Zur Handhabung sind die Werkzeuge rn einem Werkzeughalter befestigt, der einen Spannschaft, beispielsweise einen Steilkegel aufweist. An diesem Spannschaft befindet sich ein Handhabungselement, in welches der Werkzeugwechselgreifer eingreift. Die Achse des Spannschaftes schneidet dabei die Mitteiebene des Handhabungselementes in einem Punkt, der als Griffzentrum betrachtet -werden kann. Denkt man sich in die Greiferzange des Werkzeugwechselgreifers ein äquivalentes Griffzentrum hinein, dann ist der Werkzeughalter dann erfaßt, wenn beide Griffzentren zusammen geführt sind. Mit den bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen der geschilderten Art, läßt sich der Werkzeugwechsel in einer bestimmten Zeiteinheit durchführen. Diese Zeiteinheit vergrößert sich jedoch beachtlich, wenn mit einem 180°-Doppelgreiferzwei parallel zueinander angeordnete Werkzeugaufnahmen im Werkzeughalter bedient werden sollen oder wenn eine Werkzeugaufnahme auszwei Speicherebenen heraus versorgt wird. Der größere Zeitaufwand ist dadurch bedingt, daß die Werkzeugwechselgreifer nur von einer ausgewählten Richtung aus über die Handhabungselemente geführt werden können, um die Griffzentren zur Deckung zu bringen. Zur Beschickung von zwei Werkzeugaufnahmen ist es daher erforderlich, die Schwenkachse des Schwenkkopfes um den vollen Betrag des Abstandes zwischen den Werkzeugaufnahmen zu verschieben, wozu noch der Betrag zu addieren ist, der sich aus der Entfernung des Griffzentrums der Werkzeugwechselgreifer zu deren Greiferenden ergibt. Eine als vorteilhaft zu betrachtende Doppelanordnung von zwei Werkzeugaufnahmen an einer Polygonseite des Werkzeugträgers ist bei der bekannten Lösung aus diesen Gründen nicht erreichbar. Als weiterer Nachteil erweist sich die Lagerung der zwei Längsschlitten auf getrennt angeordneten und untereinander in ihren Querschnittsformen unterschiedlicher Führungsbahnen. Die Technologie zur Herstellung dieser Längsführungen ist kompliziert, der Kostenaufwand beachtlich. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstandes vom bekannten Stand derTechnik wird noch auf die DD-PS 237807; B 23 Q3/157 und auf die Literatur „Handbuch Fertigungstechnik" Band 3/1 Spanen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1979, Seite 229, Bild 159, verwiesen.Solutions with only one tool carrier and a 180 ° double gripper are also known. Such an embodiment is described in DE-OS 1627034; B 23 Q 3/155 described. The tool carrier is designed polygonal and pivotally mounted on a cross slide, which is mounted on a displaceable in the direction of the work spindle longitudinal slide. A second longitudinal slide takes in a cross slide on a 180 ° double gripper, the tool change gripper depending on the position of the longitudinal and transverse slide are assigned to the tool holders in the tool carrier or the memory locations of a tool memory. In this embodiment, each used polygon side of the tool carrier has only one tool holder. This restriction is due to the accessibility of the 180 ° double gripper. This type of double gripper turns out to be a swivel head with two offset by 180 ° arranged pivot arms, wherein at the ends of the pivot arms, the tool change gripper are arranged. The swivel head is mounted on the longitudinal slide, so that a movement of its pivot axis between tool storage and tool holder is possible. Another possibility of movement of the swivel head is used for insertion and removal of the tools from their holders in the tool storage and the tool holder of the machine tool. For this purpose, it is known to move the longitudinal carriage of the swivel head according to or transfer this movement to the tool carrier. For handling, the tools are fastened to a tool holder having a clamping shank, for example a steep taper. At this clamping shaft is a handling element, in which engages the tool change gripper. The axis of the clamping shaft thereby cuts the middle of the handling element in a point that can be considered as a handle center - can be. If one thinks of an equivalent handle center in the gripper of the tool change gripper, then the tool holder is detected when both gripping centers are guided together. With the known tool changing devices of the type described, the tool change can be carried out in a certain time unit. However, this unit of time increases considerably if two 180 ° Doppelgreifer two mutually parallel tool holders are to be operated in the tool holder or if a tool holder is supplied to two memory levels out. The greater amount of time is due to the fact that the tool change gripper can be performed only from a selected direction on the handling elements to bring the grip centers to cover. For loading of two tool holders, it is therefore necessary to move the pivot axis of the swivel head by the full amount of the distance between the tool holders, including the amount to be added, resulting from the removal of the handle center of the tool change gripper to the gripper ends. A considered to be advantageous double arrangement of two tool holders on a polygon side of the tool carrier is not achievable in the known solution for these reasons. Another disadvantage, the storage of the two longitudinal slide proves to be separately arranged and with each other in their cross-sectional shapes of different guideways. The technology for making these longitudinal guides is complicated, the cost is considerable. To delineate the subject invention from the known state of the art is still on the DD-PS 237807; B 23 Q3 / 157 and to the literature "Handbook Production Engineering" Volume 3/1 Spanen, Carl Hanser Verlag, Munich, 1979, page 229, Figure 159, referenced.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Als Ziel der Erfindung wird angstrebt, das zum Werkzeugwechsel notwendige Zeitregime durch Verkürzung der Greiferwege und Verminderung notwendiger Schwenkbewegungen des Werkzeughalters zu optimieren und die Herstellungskosten für die Längsführungen der Längsschlitten zu senken.The aim of the invention is sought to optimize the time regime necessary for tool change by shortening the gripper paths and reducing necessary pivotal movements of the tool holder and to reduce the manufacturing cost of the longitudinal guides of the longitudinal slide.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine mit zwei an Längsführungen am Maschinengestell in Richtung der Arbeitsspindel verschiebbar gelagerten Längsschlitten, von denen jeder eine Querführung aufweist und in dieser einen verschiebbaren Querschlitten aufnimmt, wobei auf den ersten Querschlitten ein in mehrere Stellungen schwenkbarer, polygonförmiger Werkzeugträger mit Werkzeugaufnahmen gelagert ist und der zweite Querschlitten einen Schwenkkopf mit zwei Schwenkarmen aufnimmt, an deren Enden sich Werkzeugwechselgreifer befinden, die einerseits den Werkzeugaufnahmen des Werkzeugträgers und andererseits den Speicherplätzen eines Werkzeugspeichers zugeordnet sind, wobei die Werkzeugwechselgreifer paarweise an den Schwenkarmen mit punktsymmetrisch zu den Schwenkachsen liegenden Griffzentren angeordnet sind, erfinderisch derart weiterzuentwickeln, daß in einer Schwenkstellung des Werkzeugträgers mehrere Werkzeugaufnahmen mit Werkzeughaltern eingriffsbereit zur Verfügung stehen, der Zugriff der Werkzeugwechselgreifer für alle Werkzeughalter einer Polygonseite des Werkzeugträgers von entgegengesetzten Richtungen aus auf kürzestem Wege ermöglicht ist und Lage sowie Form der Längsführungen für die Längsschlitten eine gemeinsame Bearbeitung beider Längsführungen gestatten.The invention is based on the object, a lathe with two longitudinal guides on the machine frame slidably mounted in the direction of the work spindle longitudinal slide, each of which has a transverse guide and receives in this a displaceable cross slide, wherein on the first cross slide in several positions pivotable, polygonal tool carrier is mounted with tool holders and the second cross slide receives a swivel head with two pivot arms, at the ends are tool change gripper, which are assigned on the one hand the tool holders of the tool carrier and on the other hand, the memory locations of a tool memory, wherein the tool change gripper pairs of the pivot arms with point symmetry to the pivot axes Gripping centers are arranged to further develop inventive such that in a pivot position of the tool carrier several tool holders with tool holders ready for intervention Ver be available, the access of the tool change gripper for all tool holder a polygon side of the tool carrier from opposite directions is made possible by the shortest path and position and shape of the longitudinal guides for the longitudinal slide allow common processing of both longitudinal guides.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Längsschlitten in einer Fluchtlinie auf den Längsführungen angeordnet und mindestens einer Polygonseite des Werkzeugträgers zwei Werkzeugaufnahmen mit untereinander parallelem Achsverlauf zugeordnet sind und daß der Abstand zwischen den Griffzentren eines Greiferpaares kleiner ist als der Achsabstand zwischen den Werkzeugaufnahmen im Werkzeugträger. Besonders kurze Wegstrecken ergeben sich für den Werkzeugwechsel nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung, nach dem die Fluchtlinie der Achse jedes Speicherplatzes in dessen Übergabestellung in der Mitte zwischen den Achsen der Werkzeugaufnahmen verläuft und deren Achsabstand zweimal dem Abstand der Griffzentren eines Greiferpaares plus zweimal einem Abhubweg entspricht, der erforderlich ist, um einen Greifer von einem in der Werkzeugaufnahme befindlichen Werkzeughalter quer zu dessen Achsrichtung in der gemeinsamen Achsebene beider Werkzeugaufnahmen zu entfernen.According to the invention this is achieved in that the longitudinal slide arranged in a line of flight on the longitudinal guides and at least one polygonal side of the tool carrier two tool holders are assigned with mutually parallel axis and that the distance between the gripping centers of a gripper pair is smaller than the axial distance between the tool holders in the tool carrier. Particularly short distances arise for the tool change according to an embodiment feature of the invention, according to which the alignment of the axis of each storage space in its transfer position in the middle between the axes of the tool holders and whose axis distance twice the distance of the grip centers of a pair of grippers plus twice a Abhubweg corresponds which is required to remove a gripper from a tool holder located in the tool holder transversely to the axial direction in the common axial plane of both tool holders.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht der Drehmaschine,1 is a perspective view of the lathe,

Fig. 2: verschiedene Stellungen des Schwenkkopfes mit seinen Werkzeugwechselgreifern in der Zuordnung zu den Werkzeugaufnahmen und den Speicherplätzen während des Bewegungsablaufes beim Werkzeugwechsel.Fig. 2: different positions of the swivel head with its tool change grippers in the assignment to the tool holders and the memory locations during the movement sequence during tool change.

Die perspektivische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt den Grundaufbau der erfindungsgemäßen Drehmaschine in übersichtlicher Weise, wobei auf nichtzur Erfindung gehörende Einzelheiten verzichtetwurde. Am Maschinengestell 1 ist überder Arbeitsspindel 2 eine Längsführung 3 angeordnet, die sich in Richtung der Arbeitsspindel 2 erstreckt und ihr gegenüber nach hinten versetzt ist. Diese auf ihre gesamte Länge durchgängig die gleiche Querschnittsform aufweisende Längsführung 3 ist Aufnahme- und Gleitelement für zwei Längsschlitten 4; 5 von denen jeder eine Querführung 6; 7 aufweist. In der Querführung 6 des Längsschlittens4 ist ein Querschlitten 8 verstellbar gelagert. DieQuerführung 7 im Längsschlitten 5 nimmt einen Querschlitten 9 verschiebbar auf. Auf dem Querschlitten 8 befindet sich ein polygonförmiger Werkzeugträger 10, der in zwei seiner Polygonseiten 11; 12 Werkzeugaufnahmen 13; 14; 15 in sich trägt. Dabei ist die Werkzeugaufnahme 13 der Polygonseite 11 zugeordnet und die Werkzeugaufnahmen 14; 15 befinden sich in der Polygonseite 12. Die Achsen der Werkzeugaufnahmen 14; 15 weisen untereinander einen parallelen Achsverlauf auf. Die Werkzeugaufnahmen 13; 14; 15 dienen zur Aufnahme von Werkzeughaltern 16; 17; 18, wobei jeder Werkzeughalter ein Handhabungselement 19 aufweist. Der Werkzeugträger 10 ist auf dem Querschlitten 8 in verschiedene Stellungen taktweise drehbar in Richtung A gelagert. Auf dem Querschlitten 9 ist auf einem winkelig gestalteten Halter ein Schwenkkopf 20 gelagert, der zwei Schwenkarme 21 aufweist, die sich um 180° gegeneinander versetzt radial senkrecht zur Schwenkachse des Schwenkkopfes 20 erstrecken. Am Ende jedes Schwenkarmes 21 sind paarweise Werkzeugwechselgreifer 22; 23 und 24; 15 angeordnet. Die Werkzeugwechselgreifer 22; 23; 24; 25 umschließen in geschlossenem Zustand ein Griffzentrum 26; 27; 28; 29. Jedes dieser Griffzentren kann mit einem Griffzentrum W₁; W₂ am Handhabungselement 19 der Werkzeughalter in Übereinstimmung gebracht werden.The perspective view of FIG. 1 shows the basic structure of the lathe according to the invention in a clear manner, wherein was omitted without reference to the invention details. On the machine frame 1, a longitudinal guide 3 is arranged above the work spindle 2, which extends in the direction of the work spindle 2 and is opposite to the rear offset. This along its entire length consistently the same cross-sectional shape having longitudinal guide 3 is receiving and sliding element for two longitudinal slide 4; 5 each of which has a transverse guide 6; 7 has. In the transverse guide 6 of the Längsschlittens4 a cross slide 8 is adjustably mounted. The cross guide 7 in the longitudinal slide 5 receives a cross slide 9 slidably. On the cross slide 8 is a polygonal tool carrier 10, which in two of its polygon sides 11; 12 tool holders 13; 14; 15 carries in itself. In this case, the tool holder 13 is assigned to the polygon side 11 and the tool holders 14; 15 are in the polygon side 12. The axes of the tool holders 14; 15 have a parallel axis course with each other. The tool holders 13; 14; 15 serve to receive tool holders 16; 17; 18, wherein each tool holder has a handling element 19. The tool carrier 10 is mounted on the cross slide 8 in different positions intermittently rotatable in the direction A. On the cross slide 9, a swivel head 20 is mounted on an angularly shaped holder, which has two pivot arms 21 which are offset by 180 ° from each other radially perpendicular to the pivot axis of the swivel head 20 extend. At the end of each pivot arm 21 are pairs tool change gripper 22; 23 and 24; 15 arranged. The tool change gripper 22; 23; 24; 25 enclose a handle center 26 in the closed state; 27; 28; 29. Each of these grip centers can be equipped with a handle center W ₁ ; W ₂ are brought into agreement on the handling element 19 of the tool holder.

Die Griffzentren 26; 29 von den Werkzeugwechselgreifern 22; 25 und die Griffzentren 27; 28 der Werkzeugwechselgreifer 23; 24 liegen sich, bezogen auf die Schwenkachse des Schwenkkopfes 20, punktsymmetrisch gegenüber. Am Ende der Längsführung 3 befindet sich ein Werkzeugspeicher 30 mit Speicherplätzen 31. Durch Drehen des Werkzeugspeichers 30 werden die in den Speicherplätzen 31 befindlichen Werkzeughalter in Position zum Werkzeugwechsel gebracht. Während des Werkzeugwechsels verläuft die Fluchtlinie der Achse jedes Speicherplatzes 31 in dessen Übergabestellung in der Mitte zwischen den Achsen der Werkzeugaufnahmen 14; 15 im Werkzeugträger 10. Der Achsabstand b der Werkzeugaufnahmen 14; 15 beträgt zweimal den Abstand a, wie er zwischen zwei Griffzentren 26; 27 oder 28; 29 eines Greiferpaares 22; 23 oder 24; 25 besteht, plus zweimal einem Abhubweg h, der erforderlich ist, um einen Greifer von einem in der Werkzeugaufnahme 14 oder 15 befindlichen Werkzeughalter 17 oder 18 quer zu dessen Achsrichtung in der gemeinsamen Achsebene beider Werkzeugaufnahmen 14; 15 zu entfernen.The grip centers 26; 29 of the tool change grippers 22; 25 and the handle centers 27; 28, the tool change gripper 23; 24 are based on the pivot axis of the swivel head 20, point-symmetrically opposite. At the end of the longitudinal guide 3 is a tool memory 30 with memory locations 31. By turning the tool memory 30, the tool holders located in the memory locations 31 are brought into position for tool change. During the tool change, the alignment line of the axis of each memory location 31 extends in its transfer position in the middle between the axes of the tool holders 14; 15 in the tool carrier 10. The axial distance b of the tool holders 14; 15 is twice the distance a, as it is between two handle centers 26; 27 or 28; 29 of a pair of grippers 22; 23 or 24; 25 consists, plus twice a Abhubweg h, which is required to a gripper from one located in the tool holder 14 or 15 tool holder 17 or 18 transversely to the axial direction in the common axial plane of both tool holders 14; 15 to remove.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Drehmaschine zur Durchführung des Werkzeugwechsels ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Zum Verständnis ist wichtig, daß der Schwenkkopf 20 um seine Schwenkachse taktweise jeweils um 180° schwenkbar angetrieben ist. Diese Bewegung ist durch die Drehrichtung A gekennzeichnet. Weiterhin ist die Schwenkachse linear innerhalb der Bewegungskoordinaten χ; ζ mit Hilfe des Querschlittens 9 und des Längsschlittens 5 bewegbar, so daß die ausgezeichneten Stellungen I bis X erreicht werden. Der Querschlitten 8 ist auf dem Längsschlitten 4 in Werkzeugwechselposition verfahren, in welcher, wie oben beschrieben, die Fluchtlinie der Achse eines Speicherplatzes 31 in der Mitte zwischen den Achsen der Werkzeugaufnahmen 14; 15 verläuft.The operation of the lathe according to the invention for carrying out the tool change is shown schematically in Fig. 2. To understand is important that the pivoting head 20 is cyclically driven in each case by 180 ° about its pivot axis. This movement is indicated by the direction of rotation A. Furthermore, the pivot axis is linear within the motion coordinates χ; ζ by means of the cross slide 9 and the longitudinal slide 5 movable so that the excellent positions I to X can be achieved. The cross slide 8 is moved on the longitudinal slide 4 in the tool change position, in which, as described above, the line of flight of the axis of a memory location 31 in the middle between the axes of the tool holders 14; 15 runs.

Die Werkzeugwechselaufgabe des gezeigten Beispieles besteht darin, aus der Werkzeugaufnahme 14 des Werkzeugträgers 10 einen Werkzeughalter 17 zu entfernen und in den leeren Speicherplatz 31 des Werkzeugspeichers 30 zurückzuführen, sowie einen Werkzeughalter 18 aus dem Werkzeugspeicher 30 zu entnehmen und in die Werkzeugaufnahme 15 einzuführen. Der Werkzeughalter 17 befindet sich noch in der Werkzeugaufnahme 14. In der Stellung I des Schwenkkopfes 20 ist das Griffzentrum 26 des Werkzeugwechselgreifers 22 mit dem Griffzentrum W₁ des Werkzeughalters 17 zur Deckung gebracht. Es erfolgt ein Schließen des Greifermechanismus.The tool change task of the example shown is to remove a tool holder 17 from the tool holder 14 of the tool carrier 10 and return it to the empty storage space 31 of the tool store 30, and to remove a tool holder 18 from the tool store 30 and insert it into the tool holder 15. The tool holder 17 is still in the tool holder 14. In the position I of the swivel head 20, the handle center 26 of the tool change gripper 22 is brought to the handle center W _{1 of} the tool holder 17 to cover. There is a closing of the gripper mechanism.

Damit ist der Werkzeughalter 17 ergriffen. Der Schwenkkopf 20 wird nun aus Stellung I in die Stellung Il um den Weg Zi verfahren, wodurch der Werkzeughalter 17 vollständig aus der Werkzeugaufnahme 14 entfernt wird. Aus der Stellung Il gelangt der Schwenkkopf 20 in die Stellung III, wobei der Weg h, zurückgelegt wird. In der Stellung III erfolgt eine Drehung des Schwenkkopfes 20 um 180°, so daß das Griffzentrum 26 punktsymmetrisch der vorherigen Stellung gegenüberliegt. Durch eine weitere Verschiebung um den Weg Z₂ gelangt der Schwenkkopf 20 in Stellung IV.Thus, the tool holder 17 is gripped. The swivel head 20 is now moved from position I to the position II by the path Zi, whereby the tool holder 17 is completely removed from the tool holder 14. From the position Il, the swivel head 20 is in the position III, the route h, is covered. In the position III rotation of the swivel head 20 is effected by 180 °, so that the handle center 26 is point-symmetrically opposite to the previous position. As a result of a further displacement about the path Z ₂ , the swivel head 20 moves into position IV.

Wenn diese erreicht ist, befindet sich der Spannschaft des Werkzeughalters 17 in dem Speicherplatz 31. Nun wird das Handhabungselement 19 freigegeben. Durch eine Bewegung um den Betrag h, gelangt der Schwenkkopf 20 in die Stellung V. Jetzt erfolgt das Weitertakten des Werkzeugspeichers 30, so daß der Speicherplatz, der mit dem Werkzeughalter 18 besetzt ist, in Entnahmestellung gelangt. Während dieser Zeit durchfährt der Schwenkkopf 20 den Weg h_1# wodurch er in Stellung Il zurückgelangt und verschiebt sich dann um die Wege hi; x; h₂ nach Stellung Vl. Damit gelang das Griffzentrum 27 in Bereitschaftsstellung. Zur Entnahme des Werkzeughalters 18 erfolgt eine Verschiebung des Schwenkkopfes 20 um den Weg Z₂ in Stellung VII und von dort aus um den Weg h₂ in Stellung VIII. In dieser Stellung stimmt das Griffzentrum 27 des Werkzeugwechselgreifers 23 mit dem Griffzentrum W₂ des Werkzeughalters 18 überein. Nach dem Schließen des Greifers erfolgt eine Bewegung des Schwenkkopfes 20 um den Weg Z₂ in Stellung IX. Damit ist der Werkzeughalter 18 aus dem Speicherplatz entfernt. In Stellung IX wird der Schwenkkopf 20 um 180° gedreht, worauf er sich um den Weg h₂ wieder nach Stellung Vl bewegt. Durch eine Bewegung um den Weg Z₁ gelangt der Schwenkkopf 20 in Stellung X, wobei der Werkzeughalter 18 in die Werkzeugaufnahme 15 eingeschoben wird.When this is reached, the clamping shaft of the tool holder 17 is in the storage space 31. Now, the handling element 19 is released. By a movement by the amount h, the swivel head 20 is in the position V. Now, the indexing of the tool memory 30 continues, so that the memory space, which is occupied by the tool holder 18, passes into the removal position. During this time, the swivel head 20 passes through the path h _{1 #,} whereby it returns to position II and then shifts around the paths hi; x; h ₂ to position Vl. Thus succeeded the handle center 27 in the ready position. To remove the tool holder 18 there is a displacement of the pivoting head 20 about the path Z ₂ in position VII and from there to the path h ₂ in position VIII. In this position, the handle center 27 of the tool change gripper 23 with the handle center W _{2 of} the tool holder 18th match. After closing the gripper, a movement of the swivel head 20 takes place about the path Z ₂ in position IX. Thus, the tool holder 18 is removed from the memory. In position IX, the swivel head 20 is rotated by 180 °, whereupon it moves around the path h ₂ again to position Vl. By a movement about the path Z ₁ , the swivel head 20 comes into position X, wherein the tool holder 18 is inserted into the tool holder 15.

Der technisch-ökonomische Effekt der Erfindung liegt vor allem in der Einsparung von Verfahrwegen begründet, wobei der Bewegungsablauf vielfältig gestaltbar ist. Aus der Gesamtkonzeption läßt sich erkennen, daß die vom Schwenkkopf durchfahrenen Strecken in x-Richtung stets kleiner sind als der Abstand b zwischen den Werkzeugaufnahmen 14; 15. Gegenüber dem bekannten Stand verringern sich die notwendigen zu durchfahrenden Wegstrecken mindestens um den Abstand a zwischen den Griffzentren eines Greiferpaares. Bei gleicher Dimensionierung der Abstände a und b ist die gleichzeitige Entnahme von zwei Werkzeughaltern möglich, bei deren Auswechseln eine Schwenkbewegung des Schwenkkopfes eingespart wird. Die Zuordnung einer einzigen Längsführung zu den zwei fluchtend darauf angeordneten Längsschlitten der Drehmaschine ermöglicht eine günstige Herstellungstechnologie für die Längsführung und gegebenenfalls auch Verschiebungen des Werkzeugträgers in z-Richtung über den konzipierten Weg des Längsvorschubes hinaus.The technical-economic effect of the invention is mainly due to the saving of travel paths, the movement sequence can be varied. From the overall concept, it can be seen that the distances traveled by the swivel head in the x-direction are always smaller than the distance b between the tool holders 14; 15. Compared to the known state, the necessary distances to be traveled decrease at least by the distance a between the gripping centers of a gripper pair. With the same dimensions of the distances a and b, the simultaneous removal of two tool holders is possible, in the replacement of a pivotal movement of the swivel head is saved. The assignment of a single longitudinal guide to the two aligned thereon longitudinal carriage of the lathe allows a favorable production technology for the longitudinal guidance and possibly also displacements of the tool carrier in the z-direction beyond the designed path of the longitudinal feed out addition.

Claims

1. Drehmaschine, mit zwei auf Längsführungen am Maschinengestell in Richtung der Arbeitsspindel verschiebbar gelagerten Längsschlitten, von denen jeder eine Querführung aufweist und in dieser einen verschiebbaren Querschlitten aufnimmt, wobei auf den ersten Querschlitten ein in mehrere Stellungen schwenkbarer, polygonförmiger Werkzeugträger mit Werkzeugaufnahmen gelagert ist und der zweite Querschlitten einen Schwenkkopf mit zwei Schwenkarmen aufnimmt, an deren Enden sich Werkzeugwechselgreifer befinden, die einerseits den Werkzeugaufnahmen des Werkzeugträgers und andererseits den Speicherplätzen eines Werkzeugspeichers zugeordnet sind, wobei die Werkzeugwechselgreifer paarweise an den Schwenkarmen angeordnet sind, so daß die Griffzentren von zwei sich, bezogen auf die Schwenkachse des Schwenkkopfes, diametral gegenüberliegenden Werkzeugwechselgreifern punktsymmetrisch zur Schwenkachse liegen, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsschlitten (4; 5) in einer Fluchtlinie auf den Längsführungen (5) angeordnet und mindestens einer Polygonseite (12) des Werkzeugträgers (10) zwei Werkzeugaufnahmen (14; 15) mit untereinander parallelem Achsverlauf zugeordnetsind und daß der Abstand (a) zwischen den Griffzentren (26; 27) (28; 29) eines Greiferpaares (22; 23) (24; 25) kleiner ist als der Achsabstand (b) zwischen den Werkzeugaufnahmen (14; 15) im Werkzeugträger (10).1. Lathe, with two slidably mounted on longitudinal guides on the machine frame in the direction of the work spindle longitudinal slide, each of which has a transverse guide and receives in this a displaceable cross slide, wherein on the first cross slide a pivotable in several positions, polygonal tool carrier is mounted with tool holders and the second cross slide accommodates a swivel head with two swivel arms, at the ends of which are tool change grippers which are assigned on the one hand to the tool holders of the tool carrier and on the other hand to the memory locations of a tool store, wherein the tool change grippers are arranged in pairs on the swivel arms, so that the grip centers of two, relative to the pivot axis of the swivel head, diametrically opposed tool changing grippers are point-symmetrical to the pivot axis, characterized in that the longitudinal slide (4; 5) in a line of flight on de n longitudinal guides (5) arranged and at least one polygon side (12) of the tool carrier (10) has two tool holders (14; 15) are associated with mutually parallel axis course and that the distance (a) between the gripping centers (26; 27) (28; 29) of a gripper pair (22; 23) (24; 25) is smaller than the axial distance (b) between the tool holders (14; 15) in the tool carrier (10).

2. Drehmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Fluchtlinie der Achse jedes Speicherplatzes (31) in der Mitte zwischen den Achsen der Werkzeugaufnahmen (14; 15) verläuft und der Achsabstand (b) zweimal dem Achsabstand (a) der Griffzentren (26; 27) des Greiferpaares (22; 23) plus einem Abhubweg (h), bestehend aus den Abhubwegen (h^ plus (h₂), entspricht.2. Lathe according to item 1, characterized in that the alignment line of the axis of each memory location (31) in the middle between the axes of the tool holders (14; 15) and the center distance (b) twice the center distance (a) of the handle centers (26 27) of the gripper pair (22; 23) plus a Abhubweg (h), consisting of the Abhubwegen (h ^ plus (h ₂ ) corresponds.

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine mit zwei auf Längsführungen am Maschinengestell in Richtung der Arbeitsspindel verschiebbar gelagerten Längsschlitten, von denen jeder eine Querführung aufweist und in dieser einen verschiebbaren Querschlitten aufnimmt, wobei auf den ersten Querschlitten ein in mehrere Stellungen schwenkbarer, polygonförmiger Werkzeugträger mit Werkzeugaufnahmen gelagert ist und der zweite Querschlitten einen Schwenkkopf mit zwei Schwenkarmen aufnimmt, an deren Enden sich Werkzeugwechselgreifer befinden, die einerseits den Werkzeugaufnahmen des Werkzeugträgers und andererseits den Speicherplätzen eines Werkzeugspeichers zugeordnet sind.The invention relates to a lathe with two slidably mounted on longitudinal guides on the machine frame in the direction of the work spindle longitudinal slide, each of which has a transverse guide and receives in this a displaceable cross slide, wherein on the first cross slide a multi-position pivotable, polygonal tool carrier is mounted with tool holders and the second cross slide accommodates a swivel head with two swivel arms, at the ends of which there are tool change grippers which on the one hand are assigned to the tool receivers of the tool carrier and on the other hand to the memory locations of a tool store.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

An automatisierten Werkzeugmaschinen, Fertigungszellen und Taktstraßen, bei denen der Werkzeugwechsel selbsttätig mit Hilfe von Manipulatoren vorgenommen wird, besteht ein wesentliches Anliegen darin, die Werkzeugwechselzeiten so kurz als mögiichzu bemessen. Das Zeitregime für den Werkzeugwechsel, gerechnet von der Bearbeitungsendstellung eines Werkzeuges bis zur Bearbeitungsanfangsstellung des nachfolgenden Werkzeuges, ist von mehreren Einflußgrößen abhängig. Dabei bildet die räumliche Zuordnung der Werkzeugwechseleinrichtung zu den Werkzeugaufnahmen im Werkzeugträger und zu den Speicherplätzen des Werkzeugspeichers die Grunddisposition für die Länge der zum Werkzeugwechsel notwendigen Verfahrwege. Lage und Anordnung der Werkzeugaufnahmen selbst, sowie Form und Zugriffsmöglichkeit der Werkzeugwechselgreifer haben wesentlichen Einfluß auf die Ablaufgeschwindigkeit des Werkzeugwechsels. Die schnellste Möglichkeit, ein Nachfolgewerkzeug zum Einsatz zu bringen, besteht zweifellos darin, dieses Werkzeug in einer zweiten Werkzeugaufnahme bereitzustellen. Eine Lösung dieser Art ist durch die DE-OS 1602829; B 23 Q 3/155 bekannt. Dabei sind am Maschinengestell einer Drehmaschine zwei Längsschlitten auf zwei Längsführungen in Richtung der Arbeitsspindel verschiebbar gelagert. Jeder Längsschlitten trägt einen Querschlitten, auf dem sich der eigentliche Werkzeugträger mit je einer Werkzeugaufnahme befindet. Die Werkzeuge in den Werkzeugträgern gelangen nacheinander oder gleichzeitig zum Schnitt. Der Werkzeugwechsel erfolgt durch zwei 180°-Doppelgreifer, die ortsfest am Maschinengestell im Bereich eines Werkzeugspeichers angeordnet sind. Zur Vornahme des Werkzeugwechsels müssen beide Längsschlitten der Werkzeugträger in die Schwenkebene der 180°-Doppelgreifer verfahren. Der Vorteil, der durch die Bereitstellung eines zweiten Werkzeuges gegeben ist, wird durch die langen Verfahrwege wieder kompensiert. Dies geschieht vor allem dann, wenn die Werkzeuge gleichzeitig zum Schnitt gelangen und deshalb auch gleichzeitig zu wechseln sind oder wenn die Bearbeitungszeit kürzer bemessen ist, als die Zeit für den Werkzeugwechsel. Die Gesamtkonzeption dieser Lösung läßt dazu einen hohen konstruktiven Aufwand erkennen, der insbesondere durch die Ooppetanordnung der Werkzeugträger mit Längs- und Querschlitten, der zu ihrer Lagerung erforderlichen Führungen und den zwei notwendigen 180°-Doppelgreifern gekennzeichnet ist, wobei die Zuordnung eines besonderen Antriebes für jede der bewegten Baugruppen einen weiteren Kostenaufwand bedingt.In automated machine tools, manufacturing cells and cycle lines, in which the tool change is done automatically with the help of manipulators, a major concern is to make the tool change times as short as possible. The time regime for the tool change, calculated from the machining end position of a tool to the machining start position of the subsequent tool, depends on several influencing variables. In this case, the spatial allocation of the tool changing device to the tool holders in the tool carrier and to the memory locations of the tool memory forms the basic disposition for the length of the necessary tool change travels. The position and arrangement of the tool holders themselves, as well as the shape and accessibility of the tool change gripper have a significant influence on the flow rate of the tool change. The quickest way to use a follow-on tool is undoubtedly to provide this tool in a second tool holder. A solution of this kind is described by DE-OS 1602829; B 23 Q 3/155 known. In this case, two longitudinal slides are slidably mounted on two longitudinal guides in the direction of the work spindle on the machine frame of a lathe. Each longitudinal carriage carries a cross slide on which the actual tool carrier is located, each with a tool holder. The tools in the tool carriers arrive one after the other or at the same time to cut. The tool change takes place by means of two 180 ° double grippers, which are arranged stationary on the machine frame in the area of a tool storage. To carry out the tool change, both longitudinal slides of the tool carriers must move into the pivot plane of the 180 ° double gripper. The advantage that is given by the provision of a second tool is compensated by the long travels again. This happens above all when the tools reach the cut at the same time and therefore must be changed at the same time or if the processing time is shorter than the time for the tool change. The overall design of this solution can be seen to a high design effort, which is characterized in particular by the Ooppetanordnung the tool carrier with longitudinal and transverse slide, required for their storage guides and the two necessary 180 ° double grippers, the assignment of a special drive for each the moving assemblies requires a further cost.