DD297355A5

DD297355A5 - TOOL MAGAZINE

Info

Publication number: DD297355A5
Application number: DD34375690A
Authority: DD
Inventors: Hans Hepke; Siegfried Stoeckmann
Original assignee: Mikromat Werkzeugmaschinen Gmbh,De
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin, insbesondere fuer Fraes- und Bohrmaschinen, bestehend aus einem geraden Werkzeugtraeger, der eine oder eine Reihe von Werkzeugaufnahmen aufweist, und aus einer Ruheposition auszerhalb des Arbeitsbereiches in eine UEbergabeposition direkt an eine Spindel schwenkbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dasz am oberen Endbereich der Staender (1) jeweils ein Parallelschwenkarm (2) um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist und zwischen deren freien Enden der Werkzeugtraeger (3) befestigt ist, die Werkzeugaufnahmen (5) parallel zum aufgenommenen Werkzeug (8) an den Enden gleitfaehige Anlagestifte (9) aufweisen, deren Laengen mit den Werkzeugschaeften der in den Werkzeugaufnahmen (5) befindlichen Werkzeuge (8) mindestens fluchtend abschlieszen, die Werkzeugaufnahmen (5) gleitend auf parallel zur Spindelachse auf dem Werkzeugtraeger (3) aufgesetzten Saeulen (6) gefuehrt sind und auf den Saeulen * zwischen Werkzeugaufnahmen (5) und Werkzeugtraeger * Druckfedern (7) angeordnet sind. Fig. 2{Werkzeugmagazin, schwenkbar; Parallelschwenkarm; Werkzeugtraeger; Saeule; Druckfeder}The invention relates to a tool magazine, in particular for milling and drilling machines, consisting of a straight tool carrier having one or a series of tool holders, and from a rest position outside the work area in a transfer position directly to a spindle is pivotally. The invention is characterized in that at the upper end portion of the stands (1) a parallel pivot arm (2) is pivotally mounted about a horizontal axis and between the free ends of the tool carrier (3) is fixed, the tool holders (5) parallel to the tool (8) at the ends slippery contact pins (9) whose lengths with the Werkzeugschaeften of the tool holders (5) located tools (8) close at least in alignment, the tool holders (5) sliding parallel to the spindle axis on the tool carrier (3) attached Saeulen (6) are guided and arranged on the columns * between tool holders (5) and tool carrier * compression springs (7). Fig. 2 {tool magazine, pivotable; Parallelschwenkarm; tool carrier; Pillar; Spring}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin, insbesondere für Fräs- und Bohrmaschinen, bestehend aus einem geraden Werkzeugträger, der eino oder eine Reihe von Werkzeugaufnahmen aufweist und aus einer Ruheposition außerhalb des Arbeitsbereiches in eino Übergabeposition direkt an eine Spindel schwenkbar ist.The invention relates to a tool magazine, in particular for milling and drilling machines, consisting of a straight tool carrier which has eino or a series of tool holders and is pivotable from a rest position outside the work area in eino transfer position directly to a spindle.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bereits ein derartiges Werkzeugmagazin bekannt (DE-PS 3447706), bei dem der eine Reihe von Werkzeugaufnahmen aufweisende Werkzeugträger am Ende mindestens eines Schwenkarms montiert ist. Der Werkzeugträger ist um eine unterhalb der Aufspannfläche das Werkstücktisches horizontal verlaufende Achse aus der Ruheposition in die Übergabeposition schwenkbar und um seine Längsachse schwenkbar. Durch eine Vorschubbewegung des Spindelstocks erfolgt dann die Übergabe bzw. Übernahme des Werkzeuges.It is already such a tool magazine known (DE-PS 3447706), in which a number of tool holders having tool carrier is mounted at the end of at least one pivot arm. The tool carrier is pivotable about an axis extending below the clamping surface, the workpiece table horizontally from the rest position into the transfer position and pivotable about its longitudinal axis. By a feed movement of the headstock then the transfer or acquisition of the tool.

Der Nachteil bekannter Werkzeugmagazine und anderer Schwenkeinrichtungen besteht darin, daß bei greiferförmigen Werkzeugaufnahmen zum Fassen bzw. Lösen des Werkzeuges eine Zusatzbewegung senkrecht zur Werkzeugachse ausgeführt werden muß.The disadvantage of known tool magazines and other pivoting devices is that when gripper-shaped tool holders for grasping or releasing the tool an additional movement must be performed perpendicular to the tool axis.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist ein mit wenig Funktionsbewegungen realisierbarer Werkzeugwechsel, gemessen von der Entnahme des Werkzeuges aus der Spindel bis zum Einsetzen des neuen Werkzeuges in die Spindel.The object of the invention is a tool change that can be realized with few functional movements, measured from the removal of the tool from the spindle until the new tool is inserted into the spindle.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeugmagazin zu schaffen, bei dem der Werkzeugwechsel durch eine Schwenkbewegung des Werkzeugträgers von einer Ruheposition außerhalb des Arbeitsbereiches in eine Übergabeposition direkt an die Spindel erfolgt, ohne daß eine zusätzliche Hubbewegung senkrecht zur Werkzeugachse zum Ein- und Auskuppeln des Werkzeuges an der Werkzeugaufnahme notwendig ist.The object of the invention is to provide a tool magazine, wherein the tool change takes place by a pivoting movement of the tool carrier from a rest position outside the work area in a transfer position directly to the spindle without an additional lifting movement perpendicular to the tool axis for engaging and disengaging the tool is necessary at the tool holder.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß am oberen Endbereich der Ständer jeweils ein Parallelschwenkarm um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist und zwischen deren freien Enden der Werkzeugträger befestigt ist. Die Werkzeugaufnahmen weisen par?ilel zum aufgenommenen Werkzeug an den Enden gleitfähige Anlagestifte auf, deren Längen mit den Werkzeugschäften der in den Werkzeugaufnahmen befindlichen Werkzeuge mindestens fluchtend abschließen. Die Werkzeugaufnahmen sind gleitend auf parallel zur Spindelachse auf dem Werkzeugträger aufgesetzten Säulen geführt, und aufAccording to the invention the object is achieved in that at the upper end portion of the stand each have a parallel pivot arm is pivotally mounted about a horizontal axis and between the free ends of the tool carrier is fixed. The tool holders have, in addition to the tool accommodated, slidable contact pins on the ends whose lengths are at least flush with the tool shanks of the tools located in the tool holders. The tool holders are slidably guided on parallel to the spindle axis on the tool carrier mounted columns, and on

den Säulen sind zwischen den Werkzeugaufnahmen und dem Werkzeugträger Druckfedern angeordnet. Die Kräfte derthe columns are arranged between the tool holders and the tool carrier compression springs. The forces of

Druckfedern sind größer als die Masse der Werkzeugaufnahme einschließlich ihres Reibwertes und kleiner als die Masse derCompression springs are larger than the mass of the tool holder including its coefficient of friction and smaller than the mass of the Werkzeugaufnahme einschließlich der Masse des kleinsten Werkzeuges. Weiterhin sind die Parallelschwenkarme mit einemTool holder including the mass of the smallest tool. Furthermore, the parallel pivot arms are with a Kurbeltrieb verbunden, der bei Wechselstellung und Ruhestellung seinen oberen Totpunkt jeweils geringfügig überfahren hat.Crankshaft connected, which has exceeded its top dead center slightly at change position and rest position. Am Spindelstock ist noch eine Anlagefläche als Gegenstück für die Anlagestifte der Werkzeugaufnahmen angeordnet.On the headstock is still a contact surface arranged as a counterpart for the contact pins of the tool holders. Die erfindungsgemäße Anordnung der Werkzeugaufnahmen auf dem Werkzeugträger ermöglicht den Werkzeugwechsel durchThe inventive arrangement of the tool holders on the tool carrier allows the tool change

eine Schwenkbewegung des Werkzeugträgers von einer Ruheposition außerhalb des Arbnitubereiches in eine Übergabepositiondirekt an die Spindel.a pivoting movement of the tool carrier from a rest position outside the Arbnitubereiches in a transfer position directly to the spindle.

Durch die definierte Auslegung der Federkräfte für die Druckfedern werden die mit Werkzeugen bestückten WerkzeugaufnahmenDue to the defined design of the spring forces for the compression springs are equipped with tools tool holders

auf den Werkzeugträger gedrückt. In dieser Stellung wird bei Positionierung der Spindel in entsprechender horizontaler Stellungüber das Werkzeug am Ende der Schwenkbewegung das Werkzeug genau vor die Spindel gebracht. L urch eine Hubbewegungder Spindel wird das Werkzeug von der Spindel aufgenommen. Nach dem Befestigen des Werkzeuges ii dor Spindel beginnt derpressed on the tool carrier. In this position, the tool is placed in front of the spindle when positioning the spindle in a corresponding horizontal position on the tool at the end of the pivoting movement. By a stroke movement of the spindle, the tool is picked up by the spindle. After attaching the tool ii dor spindle starts the

Werkzeugträger zurückzuschwenken. Dabei entspannt sich die Druckfeder so, daß die Werkzeugaufnahme entsprechend derZurückzuschwenken tool carrier. In this case, the compression spring relaxes so that the tool holder according to the Länge des Aufnahmestiftes die Schwenkbewegung in Längsrichtung zur Spindel nicht mit ausführt. Die BewegungskomponenteLength of the recording pin does not carry out the pivoting movement in the longitudinal direction of the spindle. The movement component

in Querrichtung zur Spindel wird ausgeführt, wobei die Werkzeugaufnahme dabei mit ihrem Anlagestift an der Anlagefläche amin the transverse direction to the spindle is performed, the tool holder doing with her investment pin on the contact surface on

Spindelstock anliegend auf konstanter Höhe gehalten wird. Durch diese Querbewegung fährt die Werkzeugaufnahme aus demHeadstock is held adjacent to a constant height. Through this transverse movement, the tool holder moves out of the Werkzeugbund heraus, und nachdem das Ende der Säule erreicht ist, wird die Schwenkbewegung des WerkzeugträgersTool collar out, and after the end of the column is reached, the pivoting movement of the tool carrier

ausgeführt.executed.

Die Entnahme des Werkzeuges erfolgt analog in entgegengesetzter Reihenfolge.The removal of the tool is analogous in the opposite order. AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below by way of example. In the accompanying drawings show

Fig. 1: eine Vorderansicht des Werkzeugmagazins Fig. 2: Seitenansicht des Schnittes A-A aus Fig. 1.1: a front view of the tool magazine FIG. 2: side view of the section A-A from FIG. 1.

Aus Figur 1 ist die Anordnung des Werkzeugmagazins an einer Zweiständermaschine ersichtlich. Das Werkzeugmagazin ist symmetrisch zwischen den beiden Ständern 1 angeordnet. Am oberen Endbereich der Ständer 1 ist jeweils ein Parallelschwenkarm 2 um eine horizontale Achse schwenkbar angelenkt und zwischen deren freien Enden ist ein Werkzeugträger 3 befestigt. Die Bewegung der Parallelschwenkarme 2 erfolgt durch ebenfalls an den Ständern 1 angelenkte Kurbeltriebe 4.FIG. 1 shows the arrangement of the tool magazine on a two-stand machine. The tool magazine is arranged symmetrically between the two uprights 1. At the upper end portion of the stand 1, a parallel pivot arm 2 is pivotally articulated about a horizontal axis and between the free ends of a tool carrier 3 is fixed. The movement of the parallel pivoting arms 2 is carried out by also hinged to the uprights 1 crank drive. 4

Nähere Einzelheiten und die Arbeitsweise sind aus Figur 2 sichtbar. Zwischen den Parallelschwenkarmen 2 ist der Werkzeugträger 3 befestigt, dessen Querachse während der Schwenkbewegung eine konstante Richtung bezüglich der Spindelachse aufweist. Die Werkzeugaufnahmen 5 sind gleitend auf parallel zur Spindelachse auf dem Werkzeugträger 3 aufgesetzten Säulen β geführt. Weiterhin sind auf den Säulen 6 zwischen den Werkzeugaufnahmen 5 und dem Werkzeugträger 3 Druckfedern 7 angeordnet. Die konkrete Federkraft der Druckfedern 7 ist größer als die Masse der Werkzeugaufnahme 5 einschließlich ihres Reibwertes und kleiner als die Masse der Werkzeugaufnahme 5 einschließlich der Masse des kleinsten Werkzeuges 8. Durch die definierte Federkraft wird gewährleistet, daß die Werkzeugaufnahmen 5 bei aufgenommenem Werkzeug 8 die Druckfedern 7 bis zu ihrer definierten Endlage zusammendrücken und in dieser Stellung verbleiben. Bei Werkzeugaufnahmen 5 ohne Werkzeug 8, dieser Zustand ist in Fig. 2 durch eine Strich-Punkt-Linie dargestellt, ist die Druckfeder 7 entspannt und hat die Werkzeugaufnahme 5 an das Ende der Säule 6 gedrückt.Further details and the operation are visible in FIG. Between the parallel pivot arms 2, the tool carrier 3 is fixed, whose transverse axis during the pivoting movement has a constant direction with respect to the spindle axis. The tool holders 5 are slidably guided on parallel to the spindle axis on the tool carrier 3 patched pillars β. Furthermore, 3 compression springs 7 are arranged on the columns 6 between the tool holders 5 and the tool carrier. The concrete spring force of the compression springs 7 is greater than the mass of the tool holder 5 including its coefficient of friction and smaller than the mass of the tool holder 5 including the mass of the smallest tool 8. The defined spring force ensures that the tool holders 5 when recorded tool 8, the compression springs 7 compress to their defined end position and remain in this position. When tool holders 5 without tools 8, this state is shown in Fig. 2 by a dash-dot line, the compression spring 7 is relaxed and has pressed the tool holder 5 to the end of the column 6.

Weiterhin weisen die Werkzeugaufnahmen 5 parallel zum aufgenommenen Werkzeug 8 an den Enden gleitfähige Anlagestifte 9 auf, deren Längen mit den Werkzeugschäften der in den Werkzeugaufnahmen 5 befindlichen Werkzeuge 8 mindestens fluchtend abschließen.Furthermore, the tool holders 5 parallel to the recorded tool 8 at the ends slidable contact pins 9, the lengths of which terminate at least in alignment with the tool shanks located in the tool holders 5 tools 8 at least.

Für einen Wechsel werden die Parallelschwenkarme 2 mittels Kurbeltrieb 4 von ihrer Ruhestellung in die Wechselstellung geschwenkt, wobei der Kurbeltrieb 4 in beiden Stellungen seine Totpunkte jeweils geringfügig gegen einen Anschlag überfahren hat. Dadurch wird eine stabile Endlagenstellung erreicht sowie die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung in den Endlagen gleichförmig auf Null reduziert. Durch einen Spindelhub wird das Werkzeug 8 von der Spindel 10 entnommen. Nach dem Befestigen in der Spindel 10 wird der Werkzeugträger 3 zurückgeschwenkt. Dabei entspannt sich die Druckfeder 7, so daß die Werkzeugaufnahme 5 entsprechend der Länge der Säule 6 die Schwenkbewegung in Längsrichtung zur Spindel 10 nicht mit ausführt. Die Bewegungskomponente in Querrichtung zur Spindel 10 wird ausgeführt, wobei die Werkzeugaufnahme 5 dabei mit ihrem Anlagestift 9 an der Anlagefläche 11 am Spindelstock anliegend auf konstanter Höhe gehalten wird. Durch diese Querbewegung fährt die Werkzeugaufnahme 5 aus dem Werkzeugbund heraus, und nachdem das Ende der Säule 6 erreicht ist, wird die Schwenkbewegung des Werkzeugträgers 3 ausgeführt. .For a change, the parallel pivot arms 2 are pivoted by means of crank mechanism 4 from its rest position to the change position, wherein the crank mechanism 4 has in each case its dead points slightly overrun against a stop in both positions. As a result, a stable end position is achieved and reduces the speed of the pivoting movement in the end positions uniformly to zero. By a screw stroke, the tool 8 is removed from the spindle 10. After mounting in the spindle 10, the tool carrier 3 is pivoted back. In this case, the compression spring 7 relaxes, so that the tool holder 5 according to the length of the column 6, the pivoting movement in the longitudinal direction of the spindle 10 does not carry out. The movement component in the transverse direction to the spindle 10 is carried out, wherein the tool holder 5 is held with its contact pin 9 on the contact surface 11 on the headstock fitting at a constant height. By this transverse movement, the tool holder 5 moves out of the tool collar, and after the end of the column 6 is reached, the pivoting movement of the tool carrier 3 is performed. ,

Die Entnahme des Werkzeuges 8 aus der Spindel 10 erfolgt analog in entgegengesetzter Reihenfolge. Zum Einsetzen eines neuen Werkzeuges wird der Spindelstock horizontal verfahren, bis die Spindel 10 mit dem einzuschwenkenden Werkzeug in Flucht gebracht ist. Das Einsetzen erfolgt dann wieder nach dem schon beschriebenen Ablauf.The removal of the tool 8 from the spindle 10 is carried out analogously in the opposite order. To insert a new tool, the headstock is moved horizontally until the spindle 10 is brought into alignment with the tool to be turned. The insertion then takes place again after the procedure already described.

Claims

1. Werkzeugmagazin, insbesondere für Fräs- und Bohrmaschinen, bestehend aus einem geraden Werkzeugträger, der eine oder eine Reihe von Werkzougaufnahmen aufweist und aus einer Ruheposition außerhalb des Arbeitsbereiches in eine Übergabeposition direkt an eine Spindel schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Endbereich der Ständer (1) jeweils ein Parallelschwenkarm (2) um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist und zwischen deren freien Enden der Werkzeugträger (3) befestigt ist, die Werkzeugaufnahmen (5) parallel zum aufgenommenen Werkzeug (8) an den Enden gleitfähige Anlagestifte (9) aufweisen, deren Längen mit den Werkzeugschäften der in den Werkzeugaufnahmen (5) befindlichen Werkzeuge (8) mindestens fluchtend abschließen, die Werkzeugaufnahmen (5) gleitend auf parallel zur Spindelachse auf dem Werkzeugträger (3) aufgesetzten Säulen (6) geführt sind und auf den Säulen (6), zwischen Werkzeugaufnahmen (5) und Werkzeugträger (3), Druckfedern (7) angeordnet sind.1. tool magazine, in particular for milling and drilling machines, consisting of a straight tool carrier having one or a series of Werkzougaufnahmen and from a rest position outside the work area in a transfer position directly to a spindle is pivotally, characterized in that at the upper end of the Stand (1) each a parallel pivot arm (2) is pivotally mounted about a horizontal axis and between the free ends of the tool carrier (3) is fixed, the tool holders (5) parallel to the recorded tool (8) at the ends of sliding contact pins (9) whose lengths are at least in alignment with the tool shanks of the tools (8) located in the tool holders (5), the tool holders (5) are slidably guided on columns (6) placed parallel to the spindle axis on the tool carrier (3) and on the columns (6), between tool holders (5) and tool carrier (3), compression springs (7) are ordered.

2. Werkzeugmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Spindelstock eine Anlagefläche (11) für die Anlagestifte (9) angeordnet ist.2. Tool magazine according to claim 1, characterized in that a bearing surface (11) for the contact pins (9) is arranged on the headstock.

3. Werkzeugmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Druckfeder (7) größer als die Masse der Werkzeugaufnahme (5) einschließlich ihres Reibwertes, jedoch kleiner als die Masse der Werkzeugaufnahme (5) einschließlich der Masse des kleinsten Werkzeuges (8) ist.3. Tool magazine according to claim 1, characterized in that the force of the compression spring (7) is greater than the mass of the tool holder (5) including its coefficient of friction, but smaller than the mass of the tool holder (5) including the mass of the smallest tool (8) is.

4. Werkzeugmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelschwenkarm (2) mit einem Kurbeltrieb (4) verbunden ist.4. Tool magazine according to claim 1, characterized in that the parallel pivot arm (2) with a crank mechanism (4) is connected.

5. Werkzeugmagazin nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (4) in Wechsel- und Ruhestellung seinen oberen Totpunkt überfahren hat.5. tool magazine according to claim 4, characterized in that the crank mechanism (4) has passed over its top dead center in the change and rest position.