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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugwechsler, wobei die Werkzeugmaschine versehen ist mit einer Palettenwechslervorrichtung, in der eine maschinenseitige Palette und eine vorbereitungsseitige Palette durch ein Drehteil um eine Drehwelle gedreht werden, um automatisch gewechselt zu werden.
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Ein horizontales Bearbeitungszentrum verwendet z. B. manchmal zur Bearbeitung eines Werkstückes ein langes Werkzeug, das länger ist als ein übliches Werkzeug von Standardgröße. Als ein Beispiel eines Werkzeugwechslers, der in der Lage ist, automatisch solche langen Werkzeuge zu wechseln, ist ein Werkzeugwechsler so aufgebaut, dass ein Lagerungstisch, auf dem eine Mehrzahl langer Werkzeuge angeordnet sind, durch eine Betätigungseinrichtung zwischen einer Vorbereitungsposition (Standby-Position) und einer Werkzeugwechselposition auf einem Bett bewegt wird, um hierdurch einer Spindel zu gestatten, ein erforderliches Werkzeug zu greifen (siehe z. B.
japanische Gebrauchsmustereintragung Nr. 2532663 ). Als ein weiteres Beispiel gibt es einen Werkzeugwechsler, der so aufgebaut ist, dass ein torförmiger Rahmen auf einem Bett installiert ist und ein Werkzeughalter, der ein langes Werkzeug hält, an einer Querstütze des Rahmens angeordnet ist, um durch eine Betätigungseinrichtung zwischen dem Bereich außerhalb des Bearbeitungsbereiches und innerhalb des Bearbeitungsbereiches bewegt zu werden, um hierdurch eine Spindel zu gestatten, ein erforderliches Werkzeug zu greifen (siehe z. B.
japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. Hei 11-58161 ).
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Beide der vorerwähnten herkömmlichen Werkzeugwechsler erfordern jedoch eine spezielle Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Lagerungstisches und des Werkzeughalters und erfordern außerdem einen separat vorgesehenen Raum zum Anordnen des großen Lagerungstisches und des torförmigen Rahmens auf dem Bett. Dies führt zur einem Problem der Kostenerhöhung und der Zunahme der Größe für die gesamte Maschine. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorerwähnte herkömmliche Situation entwickelt.
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Die
DE 35 05 138 C2 offenbart eine mehrspindlige Bearbeitungsmaschine mit Werkzeug- und Werkstückwechseleinrichtung. Ein Trommelmagazin weist mehrere Kassetten mit Werkzeugen auf, wobei eine Kassette mittels Greifarmen gegriffen werden kann und zur mehrspindligen Bearbeitungsmaschine transportiert werden kann. Dort sind zwei Prismapaletten in Drehbügeln gelagert.
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Die
DE 41 18 108 A1 offenbart eine Fabrikationsanlage mit einem Drehregal zur Aufnahme von Werkzeugen oder Werkstücken. Mittels eines Greifarms können Werkzeuge oder Werkstücke aus dem Drehregal gegriffen werden und zur Bearbeitungseinrichtung transportiet werden.
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In der
DE 197 08 096 A1 werden Werkzeuge im Werkzeugspeicher eines Trommelmagazins gelagert, während Werkstücke von einem Werkstückhalter des Trommelmagazins gehalten werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugwechsler zu schaffen, der in der Lage ist, eine Kostenerhöhung zu unterdrücken und eine Größenzunahme für die Maschine bei der Anordnung des Werkzeugmagazins zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugwechsler gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.
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In dem Werkzeugwechsler nach der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin in dem Paletten-Drehbereich des Drehteiles angeordnet und ist durch das Drehteil bewegbar, um einer Spindel zugewandt zu sein, die auf Seiten des Bearbeitungsbereiches angeordnet ist. Daher kann ein toter Raum zwischen der Maschinenseite und der Vorbereitungsseite wirksam zur Anordnung des Werkzeugmagazines benutzt werden, was verhindern kann, dass die Größe der Maschine zunimmt. Außerdem kann das existierende Drehteil zum Antrieb der Drehung der maschinenseitigen und vorbereitungsseitigen Paletten wirksam verwendet werden, um das Werkzeugmagazin auf die Seite des Bearbeitungsbereiches zu bewegen. Dies kann eine Notwendigkeit für eine spezielle Betätigungseinrichtung für das Werkzeugmagazin beseitigen, um die Kostenreduktion zu realisieren.
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Das Werkzeugmagazin ist in dem Paar von Trennplatten, die die Seite des Bearbeitungsbereiches und die Seite des Vorbereitungsbereiches (Standby-Bereich) voneinander trennen, aufgenommen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass Späne und Kühlmittel während der Bearbeitung sich zu dem Werkzeugmagazin verteilen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin, gedreht auf die Seite des Bearbeitungsbereiches, durch einen Maschinen- oder Bearbeitungstisch gelagert, der auf Seiten des Bearbeitungsbereiches angeordnet ist, um die maschinenseitige Palette zu lagern, und der Maschinen- oder Bearbeitungstisch und die Spindel sind relativ in Richtungen der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse bewegbar, um der Spindel zu gestatten, das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin, zu greifen.
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In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Werkzeugmagazin durch den existierenden Maschinen- oder Bearbeitungstisch zum Lagern der maschinenseitigen Palette gelagert. Daher muss die Anzahl der Teile zur Lagerung des Werkzeugmagazines nicht erhöht werden, was eine Kostenreduktion gestattet.
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Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin, gedreht auf die Seite des Bearbeitungsbereiches, fest durch eine Spannvorrichtung positioniert, die auf dem Maschinen- oder Bearbeitungstisch angeordnet ist, um die maschinenseitige Palette fest zu positionieren.
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In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Werkzeugmagazin fest durch die Spannvorrichtung positioniert, die auf dem Maschinen- oder Bearbeitungstisch angeordnet ist, um die maschinenseitige Palette zu positionieren. Daher ist es möglich, die existierende Spannvorrichtung, wie sie ist zur Positionierung des Werkzeugmagazines zu verwenden, was eine Kostenreduktion gestattet.
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In noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin in einem äußeren Endabschnitt in radialer Richtung des Drehteiles angeordnet und das Werkzeug wird durch das Werkzeugmagazin so gehalten, dass es zu einer Innenseite in radialer Richtung gerichtet ist.
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In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Werkzeugmagazin im äußeren Endabschnitt in radialer Richtung des Drehteiles angeordnet und das Werkzeug ist so angeordnet, dass es zur Innenseite in radialer Richtung gerichtet ist. Dies macht es möglich, ein langes Werkzeug, das länger ist als ein Werkzeug von Standardgröße, effizient aufzunehmen.
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In noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin in einem äußeren Endabschnitt in radialer Richtung des Drehteiles angeordnet und das Werkzeug wird durch das Werkzeugmagazin in einer Richtung gehalten, die die radiale Richtung kreuzt. Daher wird ein freier Raum verwendet, um effizient ein langes Werkzeug aufzunehmen.
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Vorzugsweise wird das Werkzeug in einer Richtung gehalten, die rechtwinklig zur radialen Richtung ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
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1 eine Draufsicht, um einen Werkzeugwechsler eines horizontalen Bearbeitungszentrums nach einem Ausführungsbeispiel zu erläutern;
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2 ist eine Draufsicht, die einen Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechslers zeigt;
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3 ist eine Draufsicht, die einen Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechslers zeigt;
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4 ist eine Draufsicht, die einen Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechslers zeigt;
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5 ist eine Draufsicht, die einen Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechslers zeigt;
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6 ist eine Draufsicht, die einen Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechslers zeigt;
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7 ist eine Seitenansicht des horizontalen Bearbeitungszentrum;
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8 ist eine perspektivische Ansicht des horizontalen Bearbeitungszentrums;
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9(a) und 9(b) sind Ansichten eines Werkzeugmagazines des Werkzeugwechslers;
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10 ist eine perspektivische Ansicht einer Werkzeughaltevorrichtung und eines Werkzeughalters des Werkzeugmagazines; und
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11 ist eine Querschnittsdarstellung einer Spannvorrichtung eines Palettenwechslers des horizontalen Bearbeitungszentrums.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Die 1 bis 11 sind Ansichten, um einen Werkzeugwechsler eines horizontalen Bearbeitungszentrums (Werkzeugmaschine) nach einem Ausführungsbeispiel zu erläutern. 1 ist eine Draufsicht des horizontalen Bearbeitungszentrums, 2 bis 6 sind Draufsichten, die Werkzeugwechseloperationen des Werkzeugwechslers zeigen, 7 und 8 sind eine Seitenansicht und eine perspektivische Darstellung des horizontalen Bearbeitungszentrums, 9(a) und 9(b) sind perspektivische Darstellungen des Werkzeugmagazins, 10 ist eine perspektivische Ansicht der Werkzeughaltevorrichtung und eines Werkzeughalters und 11 ist eine Querschnittsdarstellung einer Spannvorrichtung eines Palettenwechslers.
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In den Zeichnungen bezeichnet 1 das horizontale Bearbeitungszentrum. Das horizontale Bearbeitungszentrum 1, wenn gesehen von einer Vorderseite der Maschine, ist so aufgebaut, dass es eine im Wesentlichen rechteckige, parallelepipedförmige Säule 3 enthält, die fest auf einem hinteren Endabschnitt 2a eines festen Bettes 2 angeordnet ist, ein Sattel 4 ist an einer Vorderseite der Säule 3 angeordnet, um in Richtung einer X-Achse (Rechts- und Links-Richtung) bewegbar zu sein, ein Spindelkopf 6, mit dem eine Spindel 5 verbunden ist, ist an dem Sattel 4 angeordnet, so dass er in Richtung einer Y-Achse (Aufwärt- und Abwärts-Richtung) bewegbar ist, und ein Bearbeitungstisch 7 ist vor der Säule 3 auf dem festen Bett 2 angeordnet, um in Richtung einer Z-Achse (Vorwärts- und Rückwärts-Richtung) bewegbar zu sein.
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Der Sattel 4 in der Spindel 6 sind bewegbar durch eine nicht gezeigte Führungsschiene gelagert und werden durch eine nicht gezeigte Kugelspindel und Serviermotor angetrieben, um eine hin- und hergehende Bewegung auszuführen. Die Spindel 5 ist drehbar durch den Spindelkopf 6 gelagert und wird zur Rotation durch einen nicht gezeigten Antriebsmotor angetrieben. Der Maschinentisch oder Bearbeitungstisch 7 ist beweglich durch ein Paar linker und rechter Führungsschienen 8 gelagert, die auf dem festen Bett 2 angeordnet sind, und durch eine oder mehrere nicht gezeigte Kugelspindeln mit Serviermotor angetrieben werden.
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Ein Palettenwechsler 10 ist an einem vorderen Abschnitt 2b des festen Bettes 2 angeordnet. Der Palettenwechsler 10 wechselt automatisch eine maschinen- oder bearbeitungsseitige Palette 11, gelagert durch den Maschinen- oder Bearbeitungstisch 7 und eine vorbereitungsseitige Palette 12 (Standby-seitige Palette), angeordnet an einer Vorderseite des festen Bettes 2 der Maschine derart, dass die maschinenseitige Palette 11 und die vorbereitungsseitige Palette 12 nach oben und unten durch ein Drehteil bewegt werden, angetrieben durch eine nicht gezeigte Vertikal-Antriebsvorrichtung und werden um 180° um eine Drehwelle 14 durch eine Drehantriebsvorrichtung gedreht. In der vorbeschriebenen Weise wird ein bearbeitetes Werkstück, eingesetzt in die maschinenseitige Palette 11, durch ein nachfolgend bearbeitetes Werkstück, eingesetzt in die vorbereitungsseitige Palette 12, ersetzt.
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Ein Trennteil 15 ist zwischen der maschinenseitigen und der vorbereitungsseitigen Palette 11, 12 in dem Drehteil 13 angeordnet. Das Trennteil 15 trennt einen Raum über dem Vorderabschnitt 2b des festen Bettes in eine Seite eines maschinen- oder bearbeitungsseitigen Bereiches A und einer Seite eines vorbereitungsseitigen Bereiches B, wodurch Späne und Kühlmittel daran gehindert werden, sich während der Bearbeitung auf die Seite des Vorbereitungsbereiches B zu verteilen. Das Trennteil 15 ist fixiert, so dass es sich mit dem Drehteil 13 dreht.
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Das Drehteil 13 besteht aus einem Dreharm 13a, gebildet in einer im Wesentlichen H-Form in einer Draufsicht, um mit Bodenflächen der maschinen- und vorbereitungsseitigen Paletten 11 und 12 sowie den im Wesentlichen halbkreisförmigen Drehtischen 13b, 13c, befestigt an äußeren Seiten des Dreharmes 13a in Eingriff bringbar zu sein. Die Drehwelle 14 ist in der Drehmitte des Dreharms 13a fixiert.
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Außerdem ist eine Dreh-Weiterschaltvorrichtung 18, die rotierend die maschinenseitige Palette 11 in eine vorbestimmte Rotationswinkelposition weiterschaltet und sind vier Spannvorrichtungen 19, die die maschinenseitige Palette 11 fest positionieren, auf dem Maschinentisch 7 (siehe 3) angeordnet. Die Spannvorrichtungen 19 sind an einem Außenumfang der Rotations-Weiterschaltvorrichtung 18 in 90°-Intervallen angeordnet. Auf Seiten des Vorbereitungsbereiches Bist außerdem eine Dreh-Weiterschaltvorrichtung 17 angeordnet, die rotierend die vorbereitungsseitige Palette 12 in eine vorbestimmte Rotationswinkelposition weiterschaltet.
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Wie in 11 gezeigt ist, ist jede der Spannvorrichtungen 19 im Wesentlichen so aufgebaut, dass ein Zylinderteil 20 an einem Basisteil 20', befestigt an dem Maschinen- oder Bearbeitungstisch 7, angeordnet ist, ein Kolben 21 ist in das Zylinderteil 20 eingesetzt, um zwischen einer Spannposition (unten) und einer Nichtspannposition (oben) aufwärts und abwärts bewegbar zu sein und eine Mehrzahl von Verriegelungskugeln 22 sind in dem Zylinderteil 20 angeordnet, um in radialer Richtung zurück und vorwärts bewegbar zu sein. Außerdem sind ringförmige Positionierteile 23 an Abschnitten einer Bodenseite der maschinenseitigen Palette 11 korrespondierend zu den jeweiligen Spannvorrichtungen 19 befestigt und Vertiefungen 23a, in die die Verriegelungskugeln 22 passend eingesetzt sind, sind als Aussparung an einer inneren Umfangsfläche des Positionierteiles 23 ausgebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass 11 einen nicht gespannten Zustand zeigt.
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Wenn die maschinenseitige Palette 11 gedreht wird, um oberhalb des Maschinen- oder Bearbeitungstisches 7 angeordnet zu sein und anschließend nach unten bewegt wird, ist das Zylinderteil 20 in das Positionierteil 23 eingesetzt, ein Hydraulikdruck wird anschließend an eine abwärtsseitige Hydraulikdruckkammer 20a eines Zylinderteiles 20 angelegt, so dass der Kolben 21 sich nach unten bewegt und die Verriegelungskugeln 22 sind in die Vertiefungen 23a eingesetzt. Infolgedessen ist die maschinenseitige Palette 11 fest auf dem Maschinen- oder Bearbeitungstisch 7 fixiert. Wenn der Hydraulikdruck der nach unten weisenden Hydraulikdruckkammer 20a gelöst wird und Öl in die nach oben gerichtete Hydraulikdruckkammer 20b eingeführt wird, bewegt sich der Kolben 21 nach oben und die Verriegelungskugeln 22 werden aus den Vertiefungen 23a gelöst.
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Das horizontale Bearbeitungszentrum nach diesem Ausführungsbeispiel enthält einen ersten und einen zweiten Werkzeugwechsler 25, 26. Wie in 1 gezeigt ist, ist der erste Werkzeugwechsler 25 überwiegend an einer Seitenfläche der Säule 3 des festen Bettes 2 angeordnet und enthält: ein Werkzeugmagazin 25a, das eine Mehrzahl von Werkzeugen von Standardgröße (nicht gezeigt) hält, die parallel mit einer Achse der Spindel 5 eingesetzt sind, und einen Werkzeugwechslerarm (nicht gezeigt), der zwischen dem Werkzeugmagazin 25a und der Spindel 5 angeordnet ist. Der Werkzeugwechslerarm wechselt automatisch ein vorhergehendes Bearbeitungswerkzeug, verbunden mit der Spindel 5, gegen ein nachfolgendes Bearbeitungswerkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin 25a, aus.
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Der zweite Werkzeugwechsler 26 enthält: ein Werkzeugmagazin 28, indem eine Mehrzahl von langen Werkzeugen T1 bis T4, jedes gebildet aus einer Bohrstange oder dergleichen, angeordnet sind, wobei eine Achse desselben horizontal verläuft, und Werkzeughaltevorrichtungen, die die jeweiligen langen Werkzeuge T1 bis T4 an dem Werkzeugmagazin halten. Jedes der langen Werkzeuge T1 bis T4 hat einen größeren Werkzeugdurchmesser und eine größere Werkzeuglänge als ein Werkzeug von Standardgröße und ist z. B. ungefähr 200 mm im maximalen Werkzeugdurchmesser und ungefähr 1000 mm in der maximalen Werkzeuglänge. Außerdem hat jedes der langen Werkzeuge T1 bis T4 ein Schneidwerkzeug, fest mit dem Werkzeughalter 27 verbunden. Der Werkzeughalter 27 hat einen konischen Abschnitt 27a, der passend in die Spindel 5 eingesetzt wird und eine Einsetznut 27b in einer Ringform, gehalten durch die Werkzeughaltevorrichtung 29 (siehe 10).
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Das Werkzeugmagazin 28 ist so aufgebaut, dass ein Werkzeughalteteil 31 fest auf einer Lagerungsbasis 30 angeordnet ist und vier Regalabschnitte 31a sind vertikal beabstandet in dem Werkzeughalteteil 31 vorgesehen. Die langen Werkzeuge T1 bis T4 werden auf den jeweiligen Regalabschnitten 31a durch die Werkzeughaltevorrichtungen 29 gehalten. Ein Paar von Positionierteilen 23', ähnlich den vorerwähnten Positionierteilen 23 ist fest an einer Bodenfläche der Lagerungsbasis 30 angeordnet. Das Werkzeugmagazin 28 ist fest durch die zwei Spannvorrichtungen 19 des Maschinen- bzw. Bearbeitungstisches 7 über die jeweiligen Positionierteile 23' positioniert.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist die Werkzeughaltevorrichtung 29 so aufgebaut, dass ein Hauptkörperabschnitt 29d, befestigt an dem Regalabschnitt 31a, einen Halteabschnitt 29a aufweist, eingesetzt in einen unteren Rand der Einsetznut 27b des Werkzeughalters 27 und schwenkbar einen Werkzeughalter 29b lagernd, eingesetzt in einen oberen Rand der Einsetznut 27b und der Werkzeughalter 29b wird durch einen Hydraulik-Zylinderabschnitt 29c angetrieben, um vorwärts und rückwärts bewegt zu werden.
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Das Trennteil 15 enthält ein Paar Trennplatten 15a, 15b, deren Nähe zur Außenseite der Maschine liegende Abschnitte sich weiter von der Drehwelle 14 nach rechts und links öffnen. Die jeweiligen Trennplatten 15a, 15b sind mit dem linken und rechten Drehtisch 13b, 13c verbunden. Jede der Trennplatten 15a, 15b ist so aufgebaut, dass eine Fensterplatte 15d, bestehend aus transparentem Kunststoff, in ein Rahmenteil 15c in einer rechteckigen Rahmenform eingesetzt ist, wie dies in 8 gezeigt ist. Diese Fensterplatte 15d gestattet es, dass das Innere der Maschine von außen durch diese hindurch sichtbar ist. Außerdem haben der rechte und der linke Drehtisch 13b, 13c Ausschnittsöffnungen 13b', 13c', die zwischen den Trennplatten 15a, 15b ausgebildet sind.
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Das Werkzeugmagazin 28, wenn gesehen von der Vorderseite der Maschine, ist an dem linken Drehtisch 13b angeordnet, der zwischen den Trennplatten 15a, 15b, angeordnet zwischen der maschinenseitigen Palette 11 und der vorbereitungsseitigen Palette 12 angeordnet ist. Das Werkzeugmagazin 28 ist in radialer Richtung des Drehtisches 13b in einem äußeren Endabschnitt desselben angeordnet und die langen Werkzeuge T1 bis T4 sind so angeordnet, dass sie zur Innenseite in radialer Richtung vom äußeren Endabschnitt des Drehtisches 13b hin gerichtet sind.
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Lagerungsteile 34, 34, die das Werkzeugmagazin 28 lagern, sind an den unteren Kanten der jeweiligen Trennplatten 15a, 15b befestigt. Die Lagerungsteile 34 sind an der Bodenfläche der Lagerungsbasis 30 eingesetzt, um das Werkzeugmagazin 28 zu lagern. Außerdem sind Trennteile 35, 36 aus Kunststoffmaterial oder dergleichen zwischen den jeweiligen linken und rechten Trennplatten 15a, 15b und einer Außenkante des festen Bettes 2 angeordnet, um jeweils in Kontakt mit den Trennteilen 15a, 15b zu sein. Durch die Trennteile 35, 36 wird eine Werkzeuggehäusekammer C getrennt von der Seite des Bearbeitungsbereiches A und von der Seite des Vorbereitungsbereiches B, zwischen den Trennplatten 15a, 15b geschaffen, welches das Ersetzen und die Wartung der langen Werkzeuge T1 bis T4 von der Außenseite der Maschine her gestatten.
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In dem horizontalen Bearbeitungszentrum 1 nach diesem Ausführungsbeispiel wird ein Werkstück (nicht gezeigt) derart bearbeitet, dass ein Werkzeug (nicht gezeigt), verbunden mit der Spindel 5, gedreht wird, während der Bearbeitungs- bzw. Maschinentisch 7, auf dem das Werkstück angeordnet ist, der Sattel 4 und der Spindelkopf 6 jeweils relativ zueinander in Richtung der Z-Achse, der X-Achse und der Y-Achse bewegt werden.
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Zum Werkzeugwechsel durch den zweiten Werkzeugwechsler 26 bewegt das Drehteil 13 die maschinenseitigen und vorbereitungsseitigen Paletten 11, 12 und das Werkzeugmagazin 28 nach oben und in diesem Zustand dreht sich das Drehteil 13 um 90° im Uhrzeigersinn (siehe 2). Dies veranlasst das Werkzeugmagazin 28, sich zur Seite des Bearbeitungsbereiches A zu bewegen, so dass die Werkzeughalter 27 der jeweiligen langen Werkzeuge T1 bis T4 der Spindel 5 zugewandt sind. Anschließend bewegt das Drehteil 13 das Werkzeugmagazin 28 nach unten und die jeweiligen Positionierteile 23' sind durch die Spannvorrichtungen 19 des Maschinen- bzw. Bearbeitungstisches 7 fixiert, so dass das Werkzeugmagazin 28 fest auf dem Maschinen- bzw. Bearbeitungstisch 7 angeordnet ist.
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Der Bearbeitungstisch 7 bewegt sich in Richtung der Z-Achse zur Seite der Spindel 5 und die Spindel 5 bewegt sich in Richtung der X-Achse und der Y-Achse, um das lange Werkzeug T1 zu ergreifen (siehe 3). In diesem Fall, wenn ein langes Werkzeug aus einem vorhergehenden Prozess in der Spindel 5 aufgenommen ist, wird zuerst das lange Werkzeug aus dem vorhergehenden Prozess zu dem Werkzeugmagazin 28 zurückgeführt und anschließend in einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird das lange Werkzeug ergriffen.
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Wenn der Bearbeitungs- bzw. Maschinentisch 7 sich in Richtung der Z-Achse bewegt, um sich zurück in eine Palettenwechselposition zu bewegen, wird das Werkzeugmagazin 28 nicht mehr festgespannt und das Drehteil 13 bewegt sich nach oben, um das Werkzeugmagazin 28 abzustützen (siehe 4). Als nächstes dreht sich das Drehteil 13 um 90° im Gegenuhrzeigersinn. Falls diese Drehung eine Kollision zwischen dem langen Werkzeug T1, verbunden mit der Spindel 5, und den Trennplatten 15a, 15b verursachen würde, wird zuerst der Sattel 4 in Richtung der X-Achse bewegt, um das lange Werkzeug T1 zur Seite zu setzen, wie dies in 5 gezeigt ist.
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Die Drehung des Drehteiles 13 veranlasst das Werkzeugmagazin 28, in der Werkzeuggehäusekammer C aufgenommen zu sein und die maschinenseitige Palette 11 wird auf dem Bearbeitungs- bzw. Maschinentisch 7 auf Seiten des Bearbeitungsbereiches A festgespannt. In diesem Zustand wird das Werkzeug mit dem langen Werkzeug T1 bearbeitet (siehe 6).
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Wie vorbeschrieben, ist das Werkzeugmagazin 28 nach diesem Ausführungsbeispiel im Drehteil 13 angeordnet, das seinerseits zwischen der maschinenseitigen Seite 11 und der vorbereitungsseitigen Seite 12 angeordnet ist und das Werkzeugmagazin 28 wird durch das Drehteil 13 gedreht, so dass es der Spindel 5 auf Seiten des Bearbeitungsbereichs A zugewandt ist. Daher kann ein toter Raum zwischen der maschinenseitigen und der vorbereitungsseitigen Palette 11, 12 wirksam zur Anordnung des Werkzeugmagazines 28 verwendet werden, so dass eine Größenzunahme der Maschine verhindert werden kann.
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Außerdem kann das Drehteil 13 des Palettenwechslers 10 zum Antreiben der Drehung der maschinenseitigen und vorbereitungsseitigen Paletten 11, 12 zur Bewegung des Werkzeugmagazines 28 zur Seite des Bearbeitungsraumes A verwendet werden. Dies kann eine Notwendigkeit für eine Betätigungseinrichtung beseitigen, die für das Werkzeugmagazin spezialisiert ist, so dass eine Kostenverminderung möglich ist.
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Diesem Ausführungsbeispiel wird das Werkzeugmagazin 28 durch den existierenden Maschinentisch 7 zum Lagern der maschinenseitigen Palette 11 abgestützt. Daher braucht die Anzahl der Teile für die Lagerung des Werkzeugmagazines 28 nicht erhöht werden, was zu einer Kostenverminderung beiträgt.
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Das Werkzeugmagazin 28 ist durch die Spannvorrichtungen 19, die auf dem Bearbeitungs- bzw. Maschinentisch 7 vorgesehen sind, fest positioniert, zum Positionieren der maschinenseitigen Palette 11. Dies gestattet, dass vorhandene, existierende Spannvorrichtungen 19 zur Positionierung des Werkzeugmagazines 28 verwendet werden. Auch in dieser Hinsicht kann eine Kostenreduktion erfolgen.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird das Werkzeugmagazin 28 zwischen dem Paar Trennplatten 15a, 15b, die die Seite des Bearbeitungsbereiches A und die Seite des Vorbereitungsbereiches B voneinander trennen, aufgenommen. Dies kann verhindern, dass Späne und Kühlmittel über das Werkzeugmagazin 28 während der Bearbeitung sich verbreiten. In diesem Fall ist nur eine Änderung der Spezifikation des Trennteiles 15 erforderlich, so dass eine Kostenzunahme für den gesamten Werkzeugwechsler 26 unterdrückt werden kann und das Trennteil 15 nach einer Änderung der Spezifikation kann später montiert werden, um ein ursprünglich montiertes Trennteil zu ersetzen.
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Außerdem ist das Werkzeugmagazin 28 in dem äußeren Endabschnitt in radialer Richtung des Drehteiles 13 angeordnet und die langen Werkzeuge T1 bis T4 sind angeordnet, um in radialer Richtung nach innen gerichtet zu sein. Dieser Aufbau gestattet eine effiziente Aufnahme und Beherbergung der langen Werkzeuge T1 bis T4, die eine große Länge haben.
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Übrigens ist in diesem Ausführungsbeispiel das Werkzeugmagazin 28 auf dem linken Drehtisch 13b angeordnet, wenn man von der Vorderseite der Maschine her sieht, aber gemäß der technischen Lehre kann ein Werkzeugmagazin 28' auch auf der Seite des rechten Drehtisches 13c angeordnet sein, wie dies durch eine unterbrochene Linie in 1 angedeutet ist. Mit solch einem Aufbau kann die Anzahl der Werkzeuge, die aufgenommen werden können, verdoppelt werden.
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Außerdem ist in dem vorerläuterten Ausführungsbeispiel die Beschreibung anhand eines Beispieles vorgenommen, bei dem das Werkzeugmagazin auf dem Palettenwechsler montiert ist, der zwei Paletten aufweist. Die vorliegende Erfindung ist aber auch auf einen Palettenwechsler anwendbar, der drei Paletten aufweist. In diesem Fall können durch Anordnen des Werkzeugmagazines zwischen den Paletten im Wesentlichen die gleichen Effekte und Wirkungen erzielt werden, wie sie dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel eignen.
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Außerdem ist in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ein Beispiel erläutert, bei dem der Maschinen- bzw. Bearbeitungstisch in Richtung der Z-Achse bewegt, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Fall anwendbar, bei dem die Säule sich in Richtung der Z-Achse bewegt.
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In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Werkzeuge T1 bis T4 so angeordnet, dass sie zur inneren Seite in radialer Richtung des Drehteiles 13 gerichtet sind, aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass die Werkzeuge so angeordnet sind, dass sie in einer Richtung rechtwinklig zur Radialrichtung sich erstrecken. Entsprechende bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 7 und 8 dargelegt. In diesem Fall werden die Werkzeuge um 90° durch den Maschinen- bzw. Bearbeitungstisch gedreht, so dass die Werkzeuge der Spindel zugewandt sind, nachdem das Werkzeugmagazin auf dem Maschinentisch aufgespannt ist.
