DE102006015101B4 - Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine - Google Patents

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Abstract

Werkzeugwechsler (7) einer Werkzeugmaschine, enthaltend: ein Bett (2); eine Spindel (28), vorgesehen auf dem Bett (2); und eine Abdeckung (60), angeordnet, um einen Bearbeitungsbereich der Spindel (28) zu umgeben, wobei der Werkzeugwechsler (7) aufweist:
ein Werkzeugmagazin (42), angeordnet auf einer Maschinen-Außenseite der Abdeckung (60), um eine große Anzahl von Werkzeugen (T) zu halten,
wobei die Abdeckung (60) eine Werkzeugdurchgangsöffnung (2c) aufweist und ein Werkzeug (T), gehalten durch einen Werkzeughalteteil (6c) einer Spindel (26), wird gegen ein Werkzeug auf Seiten des Werkzeugmagazins (42) gewechselt, während das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeughalteteil (6c), von der Durchgangsöffnung (62a) hindurch zu der Maschinen-Außenseite der Abdeckung (60) vorspringt und die Werkzeugdurchgangsöffnung durch den Werkzeughalteteil (6c) verschlossen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine nach dem unabhängigen Anspruch 1, bei der eine Spindel auf einem Bett angeordnet ist und ein Bearbeitungsbereich der Spindel durch eine Abdeckung umgeben ist.
  • Ein Beispiel einer Werkzeugmaschine dieses Typs ist so aufgebaut, daß ein Spindelstock fest auf einem Bett angeordnet ist, ein unterer Werkzeugständer und ein oberer Werkzeugständer sind auf einer Maschinen-Außenseite und einer Maschinen-Innenseite bezüglich einer Achse des Spindelstockes jeweils angeordnet, um in Richtung einer X-Achse und in Richtung einer Z-Achse bewegbar zu sein, und die oberen und unteren Werkzeugständer bearbeiten ein Werkstück.
  • Als ein Beispiel eines Werkzeugwechslers der vorbeschriebenen Werkzeugmaschine wird ein Aufbau vorgeschlagen, bei dem ein Werkzeugwechsel-Öffnungsteil in einer Abdeckung, die ein Werkzeugmagazin abdeckt, ausgebildet ist, eine Klappe, die den Öffnungsteil öffnet/schliesst, ist angeordnet und zum Zeitpunkt des Werkzeugwechsels wird die Klappe geöffnet, und ein Werkzeug aus dem vorhergehenden Prozeß wird in ein Werkzeug für einen anschließenden Prozeß gewechselt (siehe z. B. Patentdokument 1).
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. Hei-6-106438
  • Im Hinblick auf eine Erhöhung der Bearbeitungseffizienz wird manchmal ein Werkzeug des oberen Werkzeugständers gewechselt, während ein Werkstück durch den unteren Werkzeugständer bearbeitet wird. In solch einem Fall wechselt der vorerwähnte, herkömmliche Werkzeugwechsler das Werkzeug, während die Öffnung der Abdeckung offen bleibt, so daß Späne möglicherweise von der Öffnung zur Außensei te während des Werkzeugwechsels sich verteilen, und in einigen Fällen haften die verstreuten Späne an Gleitabschnitten, einem Werkzeuggreiferabschnitt und dergleichen des Werkzeugwechslers an.
  • Aus der EP 1 439 027 A1 ist ein weiterer Werkzeugwechsler bekannt. Dieser Werkzeugwechsler weist zwei Werkzeugwechselarme (23) mit Greifern auf, die auf den jeweiligen äußeren Enden der Arme angeordnet sind. Beim Wechseln der Werkzeuge hält der eine Greifer das neue Werkzeug und der andere Greifer das Werkzeug, welches gilt gewechselt zu werden. Das bedeutet, dass der Wechselvorgang in einem Arbeitsschritt durchgeführt wird.
  • Ebenfalls einen Werkzeugwechsler zeigt die DE 4 307 482 A1 , bei dem eine Spindel Werkzeuge aufnimmt. Außerhalb einem Bearbeitungsbereich, der durch die Zelle abgetrennt ist, ist ein Magazin angeordnet, an dem die Spindel mit Werkzeugen versorgt wird. Die Zelle weist eine Doppelschwingtür (470) auf, durch die die Spindel mit dem Werkzeugmagazin zum Wechseln der Werkzeuge korrespondiert. Dabei öffnet die Spindel die Schwingtüren der Schwingtür durch einfaches Drücken gegen die zwei Türhälften. Die zwei Türhälften weisen keine besondere Gestaltung auf, insbesondere sind die nicht an eine äußere Form oder Kontur der Spindel, die die jeweiligen Werkzeuge aufnimmt, angepasst.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorbeschriebenen, herkömmlichen Umstände gemacht, und es ist ein Ziel desselben, einen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine zu schaffen, der in der Lage ist, zu verhindern, daß Späne sich nach außen verteilen, um an Gleitabschnitten oder einem Greiferabschnitt anzuhaften, während ein Werkzeug gewechselt wird.
  • Eine Vorrichtung zur Lösung der erfinderischen Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Ein Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine weist ein Bett auf, eine Spindel ist auf dem Bett vorgesehen, und eine Abdeckung ist angeordnet, um einen Bearbeitungsbereich der Spindel zu umgeben, der Werkzeugwechsler enthält ein Werkzeugmagazin, das an einer Maschinen-Außenseite der Abdeckung angeordnet ist, um eine große Anzahl von Werkzeugen zu halten, wobei die Abdeckung eine Werkzeugdurchgangsöffnung aufweist, ein Werkzeug, das durch einen Werkzeughalteteil der Spindel gehalten wird, wird gegen ein Werkzeug auf Seiten des Werkzeugmagazins gewechselt, während das Werkzeug, gehalten durch den Werkzeughalteteil, durch die Durchgangsöffnung zu der Maschinen-Außenseite der Abdeckung hin vorsteht, und die Werkzeugdurchgangsöffnung wird durch den Werkzeughalteteil verschlossen.
  • In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Werkzeugwechsel ausgeführt, während das Werkzeug, gehalten durch den Werkzeughalteteil der Spindel, von der Werkzeugdurchgangsöffnung der Abdeckung zur Maschinen-Außenseite vorsteht, und die Durchgangsöffnung wird durch den Werkzeughalteteil verschlossen. Daher verteilen sich Späne nicht nach der Außenseite durch die Durchgangsöffnung, selbst dann, wenn das Werkzeug der Spindel während der Bearbeitung, durch z. B. einen Werkzeugständer, gewechselt wird, so daß es möglich ist, zu verhindern, daß Späne an einem Gleitabschnitt oder einem Greiferabschnitt des Werkzeugwechslers anhaften.
  • In einem bervorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Werkzeughalteteil eine Dichtungsfläche in einer konischen Form und die Werkzeugdurchgangsöffnung der Abdeckung ist in einer konischen Form ausgebildet, passend zu der Dichtungsfläche des Werkzeughalteteils.
  • In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird die konische Dichtungsfläche des Werkzeughalteteiles gegen die konische Dichtungsfläche gesetzt, die in einer Umfangskante der Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Daher kann ein Spalt zwischen der Durchgangsöffnung der Abdeckung und dem Werkzeughalteteil der Spindel sicher abgedichtet werden, was sicher verhindern kann, daß Späne sich nach außen von der Durchgangsöffnung her verteilen.
  • In einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Blende vorgesehen für die Werkzeugdurchgangsöffnung der Abdeckung, um die Werkzeugdurchgangsöffnung während der Bearbeitung zu verschließen und die Werkzeugdurchgangsöffnung während des Werkzeugwechsels zu öffnen.
  • Da die Durchgangsöffnung der Abdeckung durch die Blende geschlossen wird, verteilen sich in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel Späne während der Bearbeitung nicht nach außen.
  • Nach einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist dieses eine Werkzeugträgervorrichtung auf, die das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin, in eine Werkzeugwechselposition fördert und angeordnet ist, um durch eine Innenseite einer Umlaufkette des Werkzeugmagazins hindurchzugehen.
  • Da in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel die Trägervorrichtung, die das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin, in eine Werkzeugwechselposition fördert, angeordnet ist, um durch die Innenseite der Umlaufkette hindurchzugehen, kann ein freier Raum der Umlaufkette des Werkzeugmagazins wirksam zur An ordnung der Trägervorrichtung genutzt werden, wodurch eine Herabsetzung der Größe des gesamten Werkzeugwechslers ermöglicht wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung einer zusammengesetzten Drehmaschine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Seitenansicht der zusammengesetzten Drehmaschine;
  • 3 ist eine Vorderansicht einer Spindellagerungsvorrichtung der zusammengesetzten Drehmaschine;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Drehmaschine, bei der eine Abdeckung vorgesehen ist;
  • 5 ist eine Seitenansicht eines Werkzeugwechslers der zusammengesetzten Drehmaschine;
  • 6(a) bis 6(d) sind Ansichten, die Arbeitsweisen des Werkzeugwechslers zeigen;
  • 7 ist eine Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand zeigt; und
  • 8 ist eine Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 bis 7 sind Ansichten, um einen Werkzeugwechsler einer zusammengesetzten Drehmaschine nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu illustrieren. 1 und 2 sind eine perspektivische Ansicht und eine rechte Seitenansicht der zusammengesetzten Drehmaschine, die einen Werkzeugwechsler enthält, 3 ist eine Vorderansicht einer Spindellagerungsvorrichtung, die eine dritte Spindel lagert, 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Maschinenhauptgestells, in dem eine Abdeckung vorgesehen ist, 5 ist eine perspektivische Ansicht des Werkzeugwechslers, 6(a) bis 6(d) sind Ansichten, die Arbeitsweisen des Werkzeugwechslers zeigen, und 7 ist eine Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand zeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß vorn/hinten und links/rechts, erwähnt in diesem Ausführungsbeispiel, vorn/hinten und links/rechts bedeuten, wenn die Maschine von einer Vorderseite betrachtet wird, sofern nicht anders angegeben.
  • In den Zeichnungen bezeichnet 1 die zusammengesetzte Drehmaschine. Wenn von der Vorderseite der Maschine, gezeigt in 1, her gesehen, enthält die zusammengesetzte Drehmaschine 1: ein Bett 2; einen ersten Spindelstock 3; angeordnet auf dem Bett 2; einen zweiten Spindelstock 4 koaxial mit dem ersten Spindelstock 3 und in Richtung einer Z-Achse (links/rechts) bewegbar; einen Werkzeugständer 5, angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Spindelstock 3, 4, um in Richtung einer X-Achse (aufwärts/abwärts) und in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein; und eine dritte Spindel 6, angeordnet auf dem Bett 2, um in Richtung der X-Achse, einer Y-Achse (vorwärts/rückwärts) und in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein. Auf einem linken Seitenabschnitt des Bettes 2 ist ein Werkzeugwechsler 7 vorgesehen, der automatisch ein Werkzeug aus einem vorhergehenden Prozeß, verbunden mit der dritten Spindel 6, gegen ein Werkzeug für einen anschließenden Prozeß wechselt. Es wird darauf hingewiesen, daß die dritte Spindel 6 einer Spindel der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • Das Bett 2 wird aus einem vorderen Bettteil 2a und einem hinteren Bettteil 2b gebildet, die einstückig ausgebildet sind. Eine erste und eine zweite Montageoberfläche 2a', 2a'' sind auf dem vorderen Bettteil 2a ausgebildet, und dritte Montageflächen 2b' sind auf dem hinteren Bettteil 2b ausgebildet, alle diese Oberflächen sind horizontal entlang der Richtung der Z-Achse und der Richtung der Y-Achse.
  • Im Vergleich mit der zweiten Montageoberfläche 2a'' des vorderen Bettteiles 2a ist die erste Montageoberfläche 2a' höher als die zweite Montageoberfläche 2a'' angeordnet, und die dritten Montageoberflächen 2b' des rückseitigen Bettteiles 2b sind niedriger angeordnet als die erste Montageoberfläche 2a' und sind höher angeordnet als die zweite Montageoberfläche 2a'', so daß sie in einer stufenförmigen Weise ausgebildet sind.
  • Der erste Spindelstock 3 ist auf der ersten Montageoberfläche 2a' montiert. Auf der zweiten Montageoberfläche 2a'' sind der zweite Spindelstock 4 und der Werkzeugständer 5 beweglich montiert. Außerdem ist auf den dritten Montageoberflächen 2b' eine Spindellagerungsvorrichtung 10 montiert, der beweglich die dritte Spindel 6 lagert.
  • Eine erste und eine zweite Spindel 28, 26 sind drehbar in den ersten und zweiten Spindelstock 3, 4 eingesetzt. Der zweite Spindelstock 4 ist in eine Zuführungsposition bewegbar, in der er direkt ein Werkstück aufnehmen kann, das mit der ersten Spindel 28 des ersten Spindelstockes 3 verbunden ist. Konkret ist der zweite Spindelstock 4 in Richtung der Z-Achse bis zu einer Position bewegbar, derart, daß die Vorderseiten der Spannfutter der ersten und zweiten Spindel 28, 26 anstoßend einander zugewandt sind.
  • Der Werkzeugständer 5 hat: einen Revolverkopf 31, mit dessen äußerem Umfangsabschnitt eine große Anzahl von Werkzeugen T in einem vorbestimmten Abstand getrennt voneinander verbunden sind, und der rotierend ein gewünschtes Werkzeug T indexiert und positioniert an einer vorbestimmten Bearbeitungsposition, um es an der Bearbeitungsposition zu spannen; und ein Lagerungsteil 30, durch das der Revolverkopf 31 gelagert wird, um in Richtung der X-Achse bewegbar zu sein.
  • Wenn die erste und zweite Spindel 28, 26 aneinander anliegen, ist der Werkzeugständer 5 direkt unter dem ersten Spindelstock 3 positioniert, so daß sein Schneidepunkt „c” vertikal unter einer Achse „a” des ersten und zweiten Spindelstockes 3, 4 angeordnet ist. Daher ist eine Werkstückschneidrichtung des Werkzeuges des Revolverkopfes 31 in Übereinstimmung mit einer vertikalen Linie „b”. Konkret, wenn von einer rechten Seite in Richtung der Z-Achse gesehen, wie in 2 gezeigt ist, sind der Schneidpunkt „c” und eine Rotationsmitte „d” des Revolverkopfes 31 kolinear auf der vertikalen Linie „b”, die durch die Achse „a” des ersten und zweiten Spindelstockes 3, 4 verläuft.
  • Die Spindellagerungsvorrichtung 10 enthält: eine Säule 11 in einer rechteckigen Rahmenform, die auf den dritten Montageoberflächen 2b' des hinteren Bettteiles 2b angeordnet sind, um sich vertikal aufwärts zu erstrecken; einen Sattel 12 in einer rechteckigen Rahmenform, der an einer Vorderseite der Säule 11 gelagert ist, um in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein; einen Querschlitten 13, gelagert an einer Vorderseite des Sattels 12, um in Richtung der X-Achse bewegbar zu sein, und einen Gegenhalter 14, gelagert durch den Querschlitten 13, um in Richtung der Y-Achse bewegbar zu sein und die dritte Spindel 6 zu lagern.
  • Die Säule 11 ist so aufgebaut, daß linke und rechte Lagerungsstützen 11c, 11d und obere und untere Trägerteile 11a, 11b, die die oberen und unteren Enden der linken und rechten Lagerungsstützen 11c, 11d koppeln, einstückig geformt sind. Die Säule 11 ist fest auf den dritten Montageoberflächen 2b' des hinteren Bettteiles 2b fixiert.
  • Vergleichbar zur Säule 11 ist der Sattel 12 so aufgebaut, daß linke und rechte Lagerungsstützen 12a, 12b und obere und untere Trägerteile 12c, 12d, die die oberen und unteren Enden der linken und rechten Lagerungsstützen 12a, 12b koppeln, einstückig geformt sind. Der Sattel 12 ist durch ein Paar oberer und unterer Z-Achsen-Führungsschienen 15, 15 gelagert, die parallel zur Z-Achse an Vorderseiten der oberen und unteren Trägerteile 11a, 11b der Säule 11 angeordnet sind, um in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein. Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 sind in die Mutternteile 12e, 12e, ausgebildet in den oberen und unteren Trägerteilen 12d, 12d, des Sattels 12, geschraubt. Der Sattel 12 wird angetrieben, um in Richtung der Z-Achse, sich hin- und hergehend zu bewegen, wenn die Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 synchron durch die Servomotoren 16a, 16a angetrieben werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 parallel zur Z-Achse an den Vorderseiten der oberen und unteren Trägerteile 11a, 11b der Säule 11 angeordnet sind.
  • Der Querschlitten 13 ist in einer rechteckigen flachen Plattenform ausgebildet und ist durch ein Paar linker und rechter X-Achsen-Führungsschienen 17, 17 gelagert, die parallel zur X-Achse an den Vorderseiten der linken und rechten Lagerungsstützen 12a, 12b des Sattels 12 angeordnet sind, um in Richtung der X-Achse bewegbar zu sein. X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 sind in Mutternteile geschraubt, die an linken und rechten Seiten des Querschlittens 13 ausgebildet sind. Der Querschlitten 13 wird angetrieben, um in Richtung der X-Achse sich hin- und hergehend zu bewegen, wenn die X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 rotierend durch die Servomotoren 18a, 18a angetrieben werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 parallel zur X-Achse an den Vorderseiten der linken und rechten Lagerungsstützen 12a, 12b des Sattels 12 angeordnet sind.
  • Der Gegenhalter 14 ist in eine Gegenhalter-Führungsbohrung 13a eingesetzt, ausgebildet in dem Querschlitten 13, und ist durch Führungsplatten (nicht gezeigt), die an einer inneren Umfangsfläche der Gegenhalter-Führungsbohrung 13a, unter einem vorbestimmten Winkel voneinander getrennt, angeordnet sind, gelagert, um in Richtung de Y-Achse bewegbar zu sein. Eine Y-Achsen-Kugelspindel 21, angeordnet in einem unteren Abschnitt einer auf eine Breite bezogenen Mitte des Querschlittens 13 ist in einen Mutternteil des Gegenhalters 14 eingeschraubt. Der Gegenhalter 14 wird angetrieben, um in Richtung der Y-Achse sich hin- und hergehend zu bewegen, wenn die Y-Achsen-Kugelspindel 21 rotierend durch einen Servomotor angetrieben wird.
  • Die dritte Spindel 6 ist drehbar in den Gegenhalter 14 eingesetzt. An einer Spitze der dritten Spindel 6 ist eine Werkzeugspindel 6a angeordnet, mit ihrer Achse rechtwinklig gerichtet zur Y-Achse. Ein Werkzeug ist mit einer Spitze der Werkzeugspindel 6a verbunden und die Werkzeugspindel 6a wird rotierend durch einen Antriebsmotor 6b angetrieben. Außerdem kann die dritte Spindel dreh-indexierend um die Y-Achse bewegt werden, zur Positionierung durch die eingebaute Dreh-Weiterschaltvorrichtung (nicht gezeigt).
  • Ein Schneidpunkt der dritten Spindel 6 ist konstant innerhalb eines Bereiches positioniert, der durch das vorerwähnte Paar von oberen und unteren Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 und ein Paar linker und rechter X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 umgeben wird. Ein Bewegungsbereich des Schneidpunktes der dritten Spindel 6 überlappt einen Bewegungsbereich des Schneidpunktes „c” des Werkzeugständers 5 und enthält außerdem einen Bereich unter dem Schneidpunkt „c”, wenn gesehen in Richtung der Z-Achse, gezeigt in 2.
  • Der Werkzeugwechsler 7 enthält: ein Werkzeugmagazin 42, das eine große Anzahl von Werkzeugen hält, und ein für einen nachfolgenden Prozeß gewünschtes Werkzeug T2, rotierend in eine Position weiterschaltet, um es in einer Werkzeugzuführungsposition A zu positionieren; eine Werkzeugträgervorrichtung 43, um das Werkzeug T2 für den nachfolgenden Prozeß, das rotierend in die Werkzeugzuführungsposition A weitergeschaltet wurde, herauszunehmen und es in eine Werkzeugwechselposition B zu fördern; und eine Werkzeugwechselvorrichtung 44, die ein Werkzeug T1 aus einem vorhergehenden Prozeß, gehalten durch die dritte Spindel 6, gegen das Werkzug T2 für den nachfolgenden Prozeß wechselt, getragen in die Werkzeugwechselposition B.
  • Das Werkzeugmagazin 42 enthält: eine Magazinlagerungsbasis 46 in einer rechteckigen Plattenform, die sich vertikal nach oben erstreckt, wobei ein unterer Endabschnitt 46a derselben an einem linken Endabschnitt des Bettes 2 zwischen dem ersten Spindelstock 3 und der Säule 11 befestigt ist; eine Umlaufkette 47, die durch die Magazinlagerungsbasis 46 drehbar gelagert ist; eine große Anzahl von Werkzeuglagerungsaufnahmen 48, angeordnet an der Umlaufkette 47 in einer vorbestimmten Teilung, um befestigbar/lösbar die Werkzeuge zu lagern; und einen Dreh-Antriebsmotor 49, der die rotierende Bewegung der Umlaufkette antreibt.
  • Die Werkzeugträgervorrichtung 43 enthält eine Übergabeschiene 45, fest durch eine innere Maschinenseitenwand der Magazinlagerungsbasis 46 gelagert, und sich geradlinig von der Werkzeugzuführungsposition A zu der Werkzeugwechselposition B erstreckend; ein Übergabelagerungsteil 56, das bewegbar durch die Übergabeschiene 45 gelagert ist, um das Werkzeug T2 des nachfolgenden Prozesses, positioniert an der Werkzeugzuführungsposition A aus der Werkzeuglagerungsaufnahme 48 herauszunehmen; und einen Antriebsmotor 57, durch den das Übergabelagerungsteil 46 angetrieben wird, um zwischen der Werkzeugzuführungsposition A und der Werkzeugwechselposition B hin- und hergehend angetrieben zu werden.
  • Ein Ausschnittsabschnitt 46b, der sich in Richtung zu einer Vorderseite öffnet, ist in einem Werkzeugzuführungsabschnitt der Magazinlagerungsbasis 46 ausgebil det. Die Übergabeschiene 55 ist zum Einsetzen durch die Ausschnittsöffnung 46b angeordnet, und um durch das Innere der Umlaufkette 47 hindurchzugehen.
  • Die Werkzeugwechselvorrichtung 44 enthält: eine Wechselwelle 51, drehbar gelagert durch die Magazinlagerungsbasis 46; einen Wechselarm 52, verbunden mit einem Spitzenabschnitt der Wechselwelle 51; und ein Antriebsteil 53, durch den die Wechselwelle 51 angetrieben wird, um sich in Richtung der Achse hin- und hergehend zu bewegen und zu rotieren.
  • Die zusammengesetzte Drehmaschine 1 enthält eine Abdeckung 60, die den gesamten Bereich der Vorder- und Rückseite, der linken und rechten Seite und einer Deckenseite der Bearbeitungsbereiche der Werkzeugstütze 5 und der dritten Spindel 6 zu umgeben. Diese Abdeckung 60 ist in der Hauptsache zusammengesetzt aus: einer Gleitabdeckung 61, angeordnet zwischen der dritten Spindel 6 und der Spindellagerungsvorrichtung 10 und in Richtung der X-Achse und der Z-Achse, zusammen mit der dritten Spindel 6 gleitbar; und eine linke Seitenabdeckung 62, die den ersten Spindelstock 3 und die Werkzeugstütze 5 abdeckt. Der Werkzeugwechsel 7 ist an der Maschinenaußenseite der linken Seitenabdeckung 62 der Abdeckung 60 angeordnet.
  • Eine Gegenhalterdurchgangsöffnung 61a ist in der Gleitabdeckung 61 ausgebildet und ein Spalt zwischen der Gegenhalter-Durchgangsöffnung 61a und dem Gegenhalter 14, der durch die Durchgangsöffnung 61a eingesetzt ist, ist gleitbar abgedichtet.
  • Eine Spindeldurchgangsöffnung 62a, durch die die erste Spindel 28 eingesetzt ist, ist in der linken Seitenabdeckung 62 ausgebildet. Ein Spalt zwischen der Spindeldurchgangsöffnung 62a und der ersten Spindel 28 ist abgedichtet. Außerdem ist ein Ausschnitt 62b, in dem der Werkzeugständer 5 so angeordnet ist, daß er vertikal bewegbar ist, in der linken Seitenabdeckung 62 ausgebildet, und ein Spalt zwischen dem Ausschnitt 62b und dem Werkzeugständer 5 ist durch eine separate Dichtungsplatte abgedichtet.
  • In einem Teil der linken Seitenabdeckung 62 vertikal über dem ersten Spindelstock 3 ist eine Werkzeug-Durchgangsöffnung 62c ausgebildet, über die das Innere und Äußere der Maschine miteinander kommunizieren. Die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c hat eine Größe, die es dem Werkzeug T1, gehalten durch den Werkzeughalteteil 6c der dritten Spindel 6 gestattet, von dieser zur Außenseite der Maschine hervorzustehen.
  • Außerdem ist eine konische Dichtungsfläche 6d in einem Spitzenabschnitt des Werkzeughalteteils 6c der dritten Spindel 6 ausgebildet. In einer Umfangskante der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der Seitenabdeckung 62 ist eine Dichtungsfläche 62d, in die passend die Dichtungsfläche 6d des Werkzeughalteteiles 6c einsetzbar ist, ausgebildet, um in eine konische Form gebogen zu sein.
  • Außerdem ist eine Blende 63, die die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c öffnet/schließt, an der Maschineninnenseite der linken Seitenabdeckung 62 vorgesehen. Die Blende 63 wird angetrieben, um zu öffnen/schließen, um so die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c während eines Normalzustandes einschließlich einer Bearbeitungsdauer zu verschließen und nur zum Zeitpunkt des Werkzeugwechsels zu öffnen.
  • In der zusammengesetzten Drehmaschine 1 nach diesem Ausführungsbeispiel, während das Werkstück durch die erste Spindel 28 des ersten Spindelstockes 3 oder die zweite Spindel 26 des zweiten Spindelstockes 4 in Rotation versetzt ist, schneidet der Werkzeugständer 5 in das Werkstück, um Schneidarbeit auszuführen, und die dritte Spindel 6 führt eine Bearbeitung, wie z. B. Schleifen und Bohren, aus.
  • Anschließend, wenn die Werkstückbearbeitung durch die dritte Spindel 6 beendet ist, und die Werkstückbearbeitung durch den dritten Ständer 5 begonnen wird, wird die Spindel 6 rotierend weitergeschaltet, um so positioniert zu sein, daß die Werkzeugspindel 6a in eine horizontale Richtung parallel zu der Richtung der Z-Achse gerichtet ist, und die Blende 63 bewegt sich nach oben, um die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c zu öffnen. Anschließend bewegt sich die dritte Spindel 6 so, daß der Werkzeughalteteil 6c derselben in die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c eingesetzt wird, und die Dichtungsfläche 6d des Werkzeughalteteiles 6c ist passend in Einriff mit der Dichtungsoberfläche 62d der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c. Infolge dessen wird die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c geschlossen, und gleichzeitig wird die dritte Spindel 6 in der Werkzeugwechselposition B positioniert (siehe 4 und 7).
  • Wenn die Bearbeitung durch die dritte Spindel 6 beendet ist, schaltet das Werkzeugmagazin 42 rotierend das Folgeprozesswerkzeug T2, um es in der Werkzeugzuführungsposition A zu positionieren (siehe 6(a)). Das Übertragungslagerungsteil 56 nimmt das Folgeprozesswerkzeug T2, positioniert in der Werkzeugzuführungsposition A, heraus und fördert das Folgeprozesswerkzeug T2 in die Werkzeugwechselposition B, um es in der Werkzeugwechselposition B zu positionieren (siehe 6(b) und 6(c)). Als nächstes wechselt der Wechselarm 52 das vorherige Prozesswerkzeug T1, verbunden mit der dritten Spindel 6, gegen das Folgeprozesswerkzeug T2, gehalten durch das Übertragungslagerungsteil 56 aus (siehe 6(d)). Anschließend wird das vorhergehende Prozesswerkzeug T1 in eine vorbestimmte der Werkzeuglagerungsaufnahmen 48 des Werkzeugmagazins 42 zurückgeführt, und das Folgeprozesswerkzeug T2, verbunden mit der dritten Spindel 6, führt die Werkstückbearbeitung in einem nachfolgenden Schritt aus.
  • Wie oben beschrieben, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel, wird der Werkzeugwechsel ausgeführt, während das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeughalteteil 6c der dritten Spindel 6, von der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der linken Seitenabdeckung 62 zur Außenseite der Maschine vorspringt, und die Durchgangsöffnung 62c wird durch das Werkzeughalteteil 6c verschlossen. Daher, selbst wenn das Werkzeug der dritten Spindel 6 gewechselt wird während der Bearbeitung durch die Werkstückstütze 5, werden Späne nicht zur Außenseite der Maschine von der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c her verteilt, so daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Späne an einem Gleitabschnitt oder einem Greiferabschnitt des Werkzeugwechslers 7 anhaften.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die konische Dichtfläche 6d in dem Werkzeughalteteil 6c der dritten Spindel 6 ausgebildet, und diese Dichtungsfläche 6c wird zu der konischen Dichtungsfläche 62d passeingesetzt, ausgebildet in der Umfangskante der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c. Daher kann die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der Seitenabdeckung 62 durch die dritte Spindel 6 abgedichtet werden, was sicher den Eintritt von Spänen verhindern kann.
  • In diesem Ausführungsbeispiel, da die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der Seitenabdeckung 62 durch die Blende 63 geschlossen ist, dringen keine Späne während der Bearbeitung durch die dritte Spindel 6 und durch die Werkzeugstütze 5 ein.
  • In diesem Ausführungsbeispiel, da die Übergabeschiene 45, die das Folgeprozeßwerkzeug T2, gehalten durch das Werkzeugmagazin 42, zu der Werkzeugwechselposition B fördert, angeordnet ist, um durch das Innere der Umlaufkette 47 hindurch zu verlaufen. Daher kann ein freier Raum der Umlaufkette 47 des Werkzeugmagazins 42 wirksam zum Anordnen der Übertragungsschiene 55 verwendet werden, was es gestattet, den gesamten Werkzeugwechsler in seiner Größe herabzusetzen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind die Werkzeugdurchgangsöffnungen 62c und das Werkzeughalteteil 6c beide in der konischen Form ausgebildet, so daß sie zueinander passen. Ein weiterer möglicher Aufbau in der vorliegenden Erfindung ist derart, daß eine Endfläche 6c' des Werkzeughalteteils 6c der dritten Spindel 6 gegen den Umfangskantenabschnitt der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c anstößt, wie dies in 8 gezeigt ist, um hierdurch die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c zu verschließen. In diesem Falle sind im Wesentlichen die gleichen Wirkungen wie jene in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ebenfalls zu erzielen.

Claims (4)

  1. Werkzeugwechsler (7) einer Werkzeugmaschine, enthaltend: ein Bett (2); eine Spindel (28), vorgesehen auf dem Bett (2); und eine Abdeckung (60), angeordnet, um einen Bearbeitungsbereich der Spindel (28) zu umgeben, wobei der Werkzeugwechsler (7) aufweist: ein Werkzeugmagazin (42), angeordnet auf einer Maschinen-Außenseite der Abdeckung (60), um eine große Anzahl von Werkzeugen (T) zu halten, wobei die Abdeckung (60) eine Werkzeugdurchgangsöffnung (2c) aufweist und ein Werkzeug (T), gehalten durch einen Werkzeughalteteil (6c) einer Spindel (26), wird gegen ein Werkzeug auf Seiten des Werkzeugmagazins (42) gewechselt, während das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeughalteteil (6c), von der Durchgangsöffnung (62a) hindurch zu der Maschinen-Außenseite der Abdeckung (60) vorspringt und die Werkzeugdurchgangsöffnung durch den Werkzeughalteteil (6c) verschlossen wird.
  2. Werkzeugwechsler (7) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der Werkzeughalteteil (6c) eine Dichtungsfläche (6d) in einer konischen Form hat, und die Werkzeugdurchgangsöffnung (62c) der Abdeckung (60) in einer konischen Form ausgebildet ist, die mit der Dichtungsfläche (6d) des Werkzeughalteteiles (6c) passend eingesetzt ist.
  3. Werkzeugwechsler (7) der Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Blende (63) für die Werkzeugdurchgangsöffnung (62c) der Abdeckung (6c) vorgesehen ist, um die Werkzeugdurchgangsöffnung (62c) während der Bearbeitung zu verschließen und die Werkzeugdurchgangsöffnung (62c) während des Werkzeugwechsels zu öffnen.
  4. Werkzeugwechsler (7) der Werkzeugmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, mit außerdem: einer Werkzeugträgervorrichtung (43), die das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin (42), in eine Werkzeugwechselposition (B) fördert und angeordnet ist, um durch eine Innenseite eine Umlaufkette (47) des Werkzeugmagazins (42) hindurch sich zu erstrecken.
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