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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine und eine Wechseleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Für die Drehbearbeitung konzipierte Werkzeugmaschinen weisen neben einer um eine erste Drehachse drehbaren und motorisch angetriebenen Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkstücks und einem der Arbeitsspindel zugeordneten Werkzeugträger mit einem um eine zweite Drehachse drehbaren Trägerkörper zur Aufnahme mehrerer Werkzeuge vielfach auch einen zusätzlichen Bearbeitungskopf mit einer motorisch angetriebenen Bearbeitungsspindel zur Aufnahme eines rotierenden Werkzeugs auf. Dadurch können an einem Werkstück neben den typischen Drehbearbeitungen auch zusätzliche Fräs- oder Bohrbearbeitungen in einer Aufspannung durchgeführt werden. An dem z.B. als Werkzeugrevolver ausgebildeten Werkzeugträger sind mehrere für die Bearbeitung benötigte Werkzeuge angeordnet. Ein Wechsel der an dem Werkzeugträger angeordneten und für die unterschiedlichen Bearbeitungen bereitgestellten Werkzeuge wird üblicherweise manuell durchgeführt. Dies ist mit einem entsprechenden Personal- und Zeitaufwand verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine und eine Wechseleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die einen automatisierten und schnellen Werkzeugwechsel ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Wechseleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine, die eine um eine erste Drehachse drehbare und motorisch angetriebene Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkstücks, einen der Arbeitsspindel zugeordneten Werkzeugträger mit einem um eine zweite Drehachse drehbaren Trägerkörper zur Aufnahme mehrerer Werkzeughalter oder Werkzeuge und einen Bearbeitungskopf mit einer motorisch angetriebenen Bearbeitungsspindel zur Aufnahme eines rotierenden Werkzeugs enthält, zeichnet sich dadurch aus, dass durch die Bearbeitungsspindel des Bearbeitungskopfs eine im Werkzeugträger integrierte Spanneinrichtung zum Spannen oder Lösen eines am Werkzeugträger angeordneten Werkzeughalters oder Werkzeugs betätigt wird. Der Bearbeitungskopf mit der drehbar gelagerten und motorisch drehbaren Bearbeitungsspindel dient damit nicht nur zur Durchführung von Bohrbearbeitungen, Fräsbearbeitungen oder anderer Bearbeitungen mittels rotierender Werkzeuge, sondern ist auch zur Betätigung einer Spanneinrichtung für die Durchführung eines Werkzeugwechsels einsetzbar. Durch die motorisch angetriebene Bearbeitungsspindel des Bearbeitungskopfs kann auch ein entsprechendes Betätigungswerkzeug angetrieben werden. Ein automatisierter Werkzeugwechsel an dem Werkzeugträger ist daher mit den vorhandenen Bauelementen auch ohne aufwändige Zusatzaggregate durchführbar.
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Für die Durchführung eines Werkzeugwechsels am Werkzeugträger wird die Bearbeitungsspindel des Bearbeitungskopfs zweckmäßigerweise zum Eingriff mit einem Stellelement der Spanneinrichtung ausgerichtet. Die Ausrichtung der Bearbeitungsspindel kann derart erfolgen, dass die Mittelachse der Bearbeitungsspindel koaxial zu einer Mittelachse des Stellelements angeordnet ist.
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Die im Werkzeugträger integrierte Spanneinrichtung kann zweckmäßigerweise durch eine am Bearbeitungskopf eingesetzte Wechseleinrichtung betätigt werden. Zur Betätigung der Spanneinrichtung kann die am Bearbeitungskopf eingesetzte Wechseleinrichtung mit dem Werkzeugträger durch eine Schwenk- und Verfahrbewegung gekoppelt werden. In einer vorteilhaften Ausführung kann der Bearbeitungskopf zur Kopplung der Wechseleinrichtung mit dem Werkzeugträger durch Drehung um eine Konsole geschwenkt werden und die Verfahrbewegung kann durch Verschiebung der Konsole oder durch Verschiebung des Werkzeugträgers erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausführung kann die Wechseleinrichtung auch eine integrierte Greifeinrichtung enthalten, so dass die Wechseleinrichtung nicht nur zur Betätigung der Spanneinrichtung für das Spannen und Lösen eines Werkzeugträgers oder Werkzeugs, sondern auch zum Halterung und zum Transport des Werkzeugträgers oder Werkzeugs eingesetzt werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Wechseleinrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zeichnet sich durch einen in einen Bearbeitungskopf einer Werkzeugmaschine einsetzbaren Halter aus, in dem ein durch eine Bearbeitungsspindel des Bearbeitungskopfs drehbares und durch einen Antrieb aus einer zurückgezogenen Ausgangsstellung in eine ausgefahrene Bereitschaftsstellung bewegliches Betätigungselement zur Betätigung der in einem Werkzeugträger integrierten Spanneinrichtung für das Spannen oder Lösen eines am Werkzeugträger gehaltenen Werkzeughalters oder Werkzeugs angeordnet ist.
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Der Antrieb zur Bewegung des Betätigungselements aus der zurückgezogenen Ausgangsstellung in die ausgefahrene Bereitschaftsstellung kann zweckmäßigerweise als Pneumatik- oder Hydraulikantrieb mit einen entgegen einer Feder bewegten Kolben ausgebildet sein. Der Halter kann an einem Stator oder einem anderen stationären Teil des Bearbeitungskopfs gegen Verdrehen gesichert abgestützt sein.
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An dem Halter kann auch ein Greifer zum Halterung des zu wechselnden Werkzeughalters oder Werkzeugs angeordnet sein. Dadurch kann der zu wechselnde Werkzeughalter bzw. das zu wechselnde Werkzeugs für einen anschließenden Werkzeugwechsel gleich gegriffen werden, wenn der Bearbeitungskopf zur Betätigung der Spanneinrichtung an den Werkzeugträger heranfährt. Auch bei der Einwechslung eines neuen Werkzeugs muss der Bearbeitungskopf sowohl zum Austausch des Werkzeugs als auch zur Betätigung der Spanneinrichtung nur einmal an den Werkzeugträger herangefahren werden. Dadurch können die Wechselzeiten reduziert werden.
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Vorzugsweise ist der Greifer derart am Halter angeordnet ist, dass ein am Betätigungselement angeordnetes Betätigungswerkzeug beim Greifen eines am Werkzeugträger angeordneten Werkzeughalters durch den Greifer koaxial zu einem Stellelement für die Betätigung der Spanneinrichtung ist.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsspindel, einem Werkzeugträger und einem in einer Bearbeitungsstellung befindlichen Bearbeitungskopf in einer Vorderansicht;
- 2 die Werkzeugmaschine von 1 mit einem in einer Wechselstellung befindlichen Bearbeitungskopf in einer Vorderansicht;
- 3 die Werkzeugmaschine von 1 in einer Perspektive;
- 4 eine vergrößerte Detailansicht der Werkzeugmaschine von 3;
- 5 eine Schnittansicht des Werkzeugträgers mit einem Trägerkörper und einer Spanneinrichtung in einer Lösestellung;
- 6 ein erstes Spannelement der in 5 gezeigten Spanneinrichtung;
- 7 ein zweites Spannelement der in 5 gezeigten Spanneinrichtung;
- 8 den Bearbeitungskopf der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine bei der Betätigung einer Spanneinrichtung im Werkzeugträger und
- 9 den Bearbeitungskopf der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine bei der Durchführung eines Werkzeugwechsels am Werkzeugträger.
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In den 1 bis 3 ist eine als Drehmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine 1 zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken in verschiedenen Ansichten gezeigt. Die Werkzeugmaschine 1 weist ein Maschinengestell 2 und ein mit Schiebetüren 3 versehenes Gehäuse 4 zur Begrenzung eines Arbeitsraums 5 auf. Die Werkzeugmaschine 1 enthält eine in den Arbeitsraum 5 ragende, um eine horizontale erste Drehachse 6 drehbar gelagerte und mittels eines Motors drehbare Arbeitsspindel 7, an der eine z.B. als Spannbackenfutter ausgebildete Spanneinrichtung 8 zum Spannen eines Werkstücks angeordnet ist. Die Werkzeugmaschine 1 enthält außerdem einen der Arbeitsspindel 7 gegenüberliegenden Reitstock 9 mit einer drehbar gelagerten Reitstockspitze 10. Durch die an der Arbeitsspindel 7 angeordnete Spanneinrichtung 8 kann ein rotationssymmetrisches Werkstück in bekannter Weise zur Bearbeitung gespannt und bei Bedarf über die im Reitstock 9 angeordnete Reitstockspitze 10 zusätzlich abgestützt werden.
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Die Werkzeugmaschine 1 enthält ferner einen um eine horizontale zweite Drehachse 11 drehbaren Werkzeugträger 12 zur Halterung mehrerer Werkzeuge. In der gezeigten Ausführung ist der Werkzeugträger 12 als Sternrevolver mit einem scheibenförmigen Trägerkörper 13 und mehreren über den Umfang verteilten Aufnahmen 14 für mehrere Werkzeughalterungen 15 oder Werkzeuge 15 ausgebildet. Der Trägerkörper 13 ist an einem in mehreren Achsen beweglichen Schlitten 16 um die Drehachse 11 drehbar gelagert und kann durch geeignete Antriebe verschoben und gedreht werden. Bei der gezeigten Ausführung ist der Trägerkörper 13 in der in 1 gezeigten X-Achse und Y-Achse verfahrbar. Auch in einer dazu senkrechten Z-Achse kann der Trägerkörper 13 verfahrbar sein. Die Aufnahmen 14 zur Aufnahme der Werkzeughalterungen 15 sind über den Außenumfang des scheibenförmigen Trägerkörpers 13 gleichmäßig verteilt angeordnet.
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Die Werkzeugmaschine 1 weist außerdem einen zwischen der Spanneinrichtung 8 und dem Reitstock 9 angeordneten Bearbeitungskopf 17 mit einer innerhalb eines Gehäuses 18 drehbar gelagerten und mittels eines Motors drehbaren Bearbeitungsspindel 19 auf. In die vorzugsweise als Motorspindel mit einem integrierten Antrieb ausgebildete Bearbeitungsspindel 19 des Bearbeitungskopfs 17 sind z.B. Bohrer, Fräser oder andere rotierende Bearbeitungswerkzeuge zur Durchführung von Bohr- oder Fräsbearbeitungen an dem mittels der Spanneinrichtung 8 gehaltenen Werkstück einsetzbar. In die Bearbeitungsspindel 19 des Bearbeitungskopfs 17 kann aber auch eine im Folgenden noch näher erläuterte Wechseleinrichtung 20 zur Durchführung eines Werkzeugwechsels am Werkzeugträger 12 eingesetzt werden. Der Bearbeitungskopf 19 ist um eine zu der horizontalen zweiten Drehachse 11 rechtwinklige horizontale dritte Drehachse 21 drehbar gelagert.
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Wie besonders aus 3 und 4 hervorgeht, ist der Bearbeitungskopf 17 an einer vertikal und horizontal beweglichen Konsole 22 um die dritte Drehachse 21 schwenkbar angeordnet. Die Konsole 22 ist in der in 1 gezeigten X-Achse und Y-Achse verfahrbar. Durch entsprechende Verschiebung der Konsole 22 und Drehung des Bearbeitungskopfs 17 in eine horizontale Lage kann der Bearbeitungskopf 17 mit einer darin angeordneten Wechseleinrichtung 20 so positioniert werden, dass die Wechseleinrichtung 20 mit dem Werkzeugträger 12 gekoppelt werden kann.
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In 5 ist ein Querschnitt durch den oberen Teil des scheibenförmigen Trägerkörpers 13 des Werkzeugträgers 12 mit einer Aufnahme 14 zur Aufnahme eines strichpunktiert dargestellten Spannteils 23 einer in 4 gezeigten Werkzeughalterung 15 oder eines Werkzeugs und einer Spanneinrichtung 24 zur Spannen oder Lösen der Werkzeughalterung 15 bzw. des Werkzeugs gezeigt. Die Aufnahme 14 des Trägerkörpers 13 weist eine an die Außenkontur des Spannteils 23 angepasste Innenkontur auf. In der gezeigten Ausführung enthält der Trägerkörper 13 an seiner Außenseite ein über einen Ringbund 25 in die Aufnahme 14 eingreifendes plattenförmiges Aufnahmeteil 26, das eine z.B. als Hypotrochoid ausgebildete Innenkontur mit einer inneren Anlagefläche 27 enthält. Selbstverständlich sind auch andere Aufnahmeteile mit anderen Innenkonturen einsetzbar. Über eine als Exzenterschraube ausgebildete Stellschraube 28 kann das in der Aufnahme 14 über den Ringbund 25 drehbar angeordnete Aufnahmeteil 26 gegenüber dem Trägerkörper 13 leicht gedreht werden. Dadurch kann die Winkellage des Aufnahmeteils 26 justiert werden.
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Die Aufnahme 14 des Trägerkörpers 13 mit dem Aufnahmeteil 25 ist zur Aufnahme des strichpunktiert dargestellten Spannteils 23 mit einer äußeren Anlagefläche 29 und einem unteren Spannzapfen 30 ausgebildet. An dem Spannzapfen 30 sind eine konische obere Fläche 31 und eine konische untere Fläche 32 vorgesehen. Über das am Werkzeug- oder Werkstückhalter 15 angeordnete oder unmittelbar als Teil eines Werkzeugs ausgeführte Spannteil 23 kann ein Werkzeughalter 15 oder ein Werkzeug mit Hilfe der Spanneinrichtung 24 positionsgenau am Trägerkörper 13 des Werkzeugträgers 12 fixiert werden.
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Die Spanneinrichtung 24 umfasst zwei gegeneinander bewegbare Spannelemente 33 und 34, die durch ein gemeinsames Stellelement 35 in entgegengesetzten Richtungen quer zu einer Mittelachse der Aufnahme 14 verschiebbar und zum beidseitigen Umgreifen des Spannzapfens 23 ausgebildet sind. In der gezeigten Ausführung enthält die Spanneinrichtung 24 ein innerhalb des Trägerkörpers 13 quer zur Mittelachse der Aufnahme 14 verschiebbares erstes schieberförmiges Spannelement 33 und ein gegenüber dem ersten Spannelement 33 verschiebbares zweites schieberförmiges Spannelement 34, die durch Drehung des hier als Spannschraube mit einen Rechts- und Linksgewinde ausgebildeten Stellelements 35 zusammen- oder auseinanderbewegt werden können.
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Durch Drehung des als Spannschraube ausgebildeten Stellelements 35 können die beiden an gegenüberliegenden Seiten des Spannzapfens 30 angreifenden Spannelemente 33 und 34 aus einer in 5 gezeigten Lösestellung in eine zusammengeschobene Spannstellung verschoben bzw. aus dieser Spannstellung durch Auseinanderfahren der Spannelemente 33 und 34 wieder in die Lösestellung bewegt werden. Die beiden Spannelemente 33 und 34 weisen einander zugewandte ringsegmentförmige Spannbereiche mit konischen unteren Spannflächen 36 bzw. 37 zur Anlage an der konischen oberen Fläche 31 des Spannzapfens 30 auf. Das als Spannschraube ausgebildete Stellelement 35 weist einen Schraubenkopf 38 mit einem z.B. als Innensechskant, Torx oder dgl. ausgebildeten Innenprofil 39 auf. In dem Schraubenkopf 38 ist eine Ringnut 40 zur Aufnahme eines in 1 erkennbaren elastischen Rings 41 vorgesehen. Über den elastischen Ring 41 ist das schraubenförmige Stellelement 35 in einer Bohrung 42 eines mit dem Aufnahmekörper 13 fest verbundenen Seitenteils 58 abgedichtet und axial beweglich geführt.
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Wie aus 6 hervorgeht, enthält das schieberförmige erste Spannelement 33 einen im Trägerkörper 13 auf der einen Seite der Aufnahme 14 geführten ersten Bereich 43 mit den unteren ringsegmentförmigen Spannflächen 36 und einen im Trägerkörper 13 auf der anderen Seite der Aufnahme 14 angeordneten zweiten Bereich 44 mit einer Vertiefung 45 zur Aufnahme des zweiten Spannelements 34. Die Vertiefung 45 ist zwischen dem ersten Bereich 43 auf der einen Seite des ersten Spannelements 33 und einem mit einer Erhöhung 46 versehenen Quersteg 47 auf der anderen Seite des ersten Spannelements 20 angeordnet. In dem Quersteg 47 ist eine in 5 erkennbar erste Gewindebohrung 48 für das schraubenförmige Stellelement 35 angeordnet. In dem ersten Spannelement 33 ist außerdem eine in der Draufsicht kreisrunde Öffnung 49 zur Aufnahme des Spannzapfens 30 vorgesehen. In der gezeigten Ausführung ist die Öffnung 49 als Durchgangsöffnung ausgeführt. Dadurch können z.B. auch von unten angetriebene Werkzeuge gespannt werden.
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Das erste Spannelement 33 enthält ferner eine Ausdrückeinrichtung, die an der Unterseite des ersten Spannelements 33 angeordnete Ausdrückelemente 50 mit einer schrägen oberen Ausdrückfläche 51 zur Anlage an der konischen unteren Fläche 32 des Spannzapfens 30 umfasst. In der gezeigten Ausführung sind die Ausdrückelemente 50 als gegenüber der Öffnung 49 nach innen vorstehende, ringsegmentförmige Ansätze ausgebildet. Durch die Ausdrückeinrichtung kann der Spannzapfen 30 bei der Bewegung der Spannelemente 33 und 34 in eine Lösestellung aus der Aufnahme 14 des Trägerkörpers 13 herausgedrückt und somit die Entnahme eines Werkstücks oder Werkzeugs erleichtert werden.
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In der Vertiefung 45 des ersten Spannelements 33 ist das in 7 gezeigte zweite Spannelement 34 verschiebbar geführt. Das in 7 in einer Unteransicht gezeigte zweite Spannelement 34 enthält ein plattenförmiges Oberteil 52 und ein blockförmiges Unterteil 53. Das blockförmige Unterteil 53 ist zum Eingriff in die Vertiefung 45 des ersten Spannelements 33 bestimmt. In dem Unterteil 53 ist eine in 5 erkennbare zweite Gewindebohrung 54 für das schraubenförmige Stellelement 35 angeordnet. Auf der einen Seite des plattenförmigen Oberteils 52 ist der ringsegmentförmige Spannbereich mit den konischen unteren Spannflächen 37 und auf der anderen Seite eine Aussparung 55 zur Aufnahme der Erhöhung 46 am ersten Spannelement 33 vorgesehen. An der Seite der Aussparung 55 weist das zweite Spannelement 34 an seinem plattenförmigen Oberteil 52 eine seitliche Anschlagfläche 56 zur Anlage an einer in 5 erkennbaren inneren Anlagefläche 57 des am Aufnahmekörper 13 fest angeordneten Seitenteils 58 auf.
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Wie aus 5 hervorgeht, sind die beiden Spannelemente 33 und 34 derart ausgebildet, dass sie den Spannzapfen 30 des Spannteils 10 von beiden Seiten ringsegmentförmig umschließen. Dadurch ist eine gute Spann- und Einzugskraft erreichbar.
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Durch Drehung des hier als Spannschraube ausgebildeten Stellelements 35 können die Spannelemente 33 und 34 zwischen der in 5 gezeigten Lösestellung und einer zusammengeschobenen Spannstellung verschoben. Wird z.B. das Stellelement 35 in der Lösestellung nach rechts gedreht, werden die beiden Spannelemente 33 und 34 über das schraubenförmige Stellelement 35 zusammengefahren und gegen den Spannzapfen 30 des Spannteils 23 gezogen. Dabei wird das Spannteil 23 in die Aufnahme 14 eingezogen. Selbst wenn die beiden Spannelemente 33 und 34 nicht zentriert zum Spannteil 23 sind, können sich die Spannelemente 33 und 34 durch die axiale Bewegungsmöglichkeit des Stellelements 35 ausrichten, so dass unerwünschte Kippbewegungen oder Schrägstellungen der Werkzeuge oder Werkstücke vermieden werden. In der Spannstellung weisen die beiden Spannelemente 33 und 34 keine Abstützung an dem Aufnahmekörper 13 auf, wodurch die Entstehung von Kippmomenten vermieden werden kann.
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Wird das schraubenförmige Stellelement 35 dagegen nach links gedreht, fahren die beiden Spannelemente 33 und 34 auseinander, bis das zweite Spannelement 34 mit seiner Anschlagfläche 56 zur Anlage an der gegenüber dem Aufnahmekörper 13 festen Anlagefläche 57 gelangt. Durch weitere Drehung des schraubenförmigen Stellelements 35 in die Löserichtung verfährt dann das erste Spannelement 33 mit seiner Ausdrückfläche 51 unter den Spannzapfen 30, so dass das Spannteil 23 aus der Aufnahme 14 gedrückt wird. Durch das Verfahren der beiden Spannelemente 33 und 34 kann das Spannteil 23 also nicht nur in die Aufnahme 14 eingezogen, sondern aus dieser auch wieder herausgedrückt werden.
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Um bei der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 einen Werkzeugwechsel an dem Werkzeugträger 12 durchzuführen, wird die Bearbeitungsspindel 19 des Bearbeitungskopfs 17 an der Konsole 22 gemäß 2 so geschwenkt, dass die in 4 gezeigte Mittelachse 59 der Bearbeitungsspindel 19 parallel zu der der in 5 gezeigten Mittelachse 60 des schraubenförmigen Stellelements 35 ist. Durch eine anschließende vertikale Verfahrbewegung der Konsole 22 in der Y-Achse kann die Mittelachse 59 der Bearbeitungsspindel 19 koaxial zur Mittelachse 60 des schraubenförmigen Stellelements 35 ausgerichtet werden. Durch eine weitere horizontale Verfahrbewegung der Konsole 22 in der X-Achse kann dann ein zu dem Innenprofil 39 des Stellelements 35 passendes Werkzeug in Eingriff mit dem Stellelement 35 zur Betätigung der Spanneinrichtung 24 gebracht werden.
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In den 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel für eine mögliche Wechseleinrichtung 20 zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens gezeigt. Die an dem Bearbeitungskopf 17 einsetzbare Wechseleinrichtung 20 enthält ein innerhalb eines Halters 61 drehbar angeordnetes und durch einen Antrieb aus einer zurückgezogenen Ausgangstellung in eine ausgefahrene Bereitschaftsstellung bewegbares Betätigungselement 62, das ein Betätigungswerkzeug 63 zum formschlüssigen Eingriff mit einem Stellelement 35 für die Betätigung der im Werkzeugträger 12 integrierten Spanneinrichtung 8 trägt. In der gezeigten Ausführung ist das Betätigungswerkzeug 63 z.B. als Außensechskant zum Eingriff in das als Innensechskant ausgebildete Innenprofil 39 des Stellelements 35 ausgeführt. Der Halter 61 ist an einem Stator 64 oder einem anderen stationären Teil des Bearbeitungskopfs 17 abgestützt. Das Betätigungselement 62 ist durch die Bearbeitungsspindel 18 des Bearbeitungskopfs 17 drehbar. Der Antrieb zur axialen Bewegung des Betätigungselements 62 ist in der gezeigten Ausführung als Pneumatikantrieb mit einem entgegen einer Feder 65 bewegten Kolben 66 ausgeführt. Durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 66 kann so das Betätigungselement 62 entgegen der Kraft der Feder 65 ausgefahren und somit das Werkzeug 63 in Eingriff mit dem Stellelement 35 gebracht werden. Wird der Kolben 66 nicht mit Druck beaufschlagt, befindet sich Betätigungselement 62 mit dem daran angeordneten Betätigungswerkzeug 63 in einer zurückgezogenen Ausgangsstellung.
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An dem Halter 61 ist ein Greifer 67 zur Halterung und zum Greifen des Werkzeughalters 35 angeordnet. Zur Durchführung eines Werkzeugwechsels am Werkzeugträger 12 wird die Wechseleinrichtung 20 mit dem in der zurückgezogenen Ausgangsstellung befindlichen Betätigungselement 62 gemäß 8 so verfahren, dass der Greifer 67 in Eingriff mit einem zu wechselnden Werkzeughalter 35 an dem Werkzeugträger 12 gelangt. Der Greifer 67 ist derart angeordnet, dass das an dem Betätigungselement 62 angeordnete Betätigungswerkzeug 63 beim Greifen eines am Werkzeugträger 12 angeordneten Werkzeughalters 35 durch den Greifer 67 koaxial zu dem Stellelement 35 angeordnet ist. Erst wenn das Betätigungselement 62 durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 66 ausgefahren wird, kann das Betätigungswerkzeug 63 in Eingriff mit dem Stellelement 35 gelangen. Durch anschließende Drehung des Betätigungselements 62 über die Bearbeitungsspindel 19 kann dann die Spanneinrichtung 24 gelöst werden. Nach dem Lösen der Spanneinrichtung 24 kann dann die Druckbeaufschlagung des Kolbens 66 gestoppt werden, so dass das Betätigungselement 62 mit dem daran angeordneten Betätigungswerkzeug 63 durch die Feder 65 eingezogen wird. Dann kann der durch den Greifer 67 gehaltene Werkzeughalter 35 mit einem daran angeordneten Werkzeug über den Bearbeitungskopf 17 an einem dafür vorgesehenen Speicherplatz abgelegt und gegen einen anderen Werkzeughalter ausgetauscht werden. Der Wechsel des Werkzeugs am Werkzeugträger 12 kann dann in entsprechender Weise erfolgen.
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Die Wechseleinrichtung 20 kann aber auch ohne Greifer 67 ausgebildet sein. Dann kann über den Bearbeitungskopf 17 nur die Spanneinrichtung 24 betätigt werden und der Austausch der Werkzeuge kann z.B. durch einen separaten Roboter oder eine andere Handhabungseinrichtung erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeugmaschine
- 2
- Maschinengestell
- 3
- Schiebetür
- 4
- Gehäuse
- 5
- Arbeitsraum
- 6
- Erste Drehachse
- 7
- Arbeitsspindel
- 8
- Spanneinrichtung
- 9
- Reitstock
- 10
- Reitstockspitze
- 11
- Zweite Drehachse
- 12
- Werkzeugträger
- 13
- Trägerkörper
- 14
- Aufnahme
- 15
- Werkzeughalterung
- 16
- Schlitten
- 17
- Bearbeitungskopf
- 18
- Gehäuse
- 19
- Bearbeitungsspindel
- 20
- Wechseleinrichtung
- 21
- Dritte Drehachse
- 22
- Konsole
- 23
- Spannteil
- 24
- Spanneinrichtung
- 25
- Ringbund
- 26
- Aufnahmeteil
- 27
- Innere Anlagefläche
- 28
- Stellschraube
- 29
- Äußere Anlagefläche
- 30
- Unterer Spannzapfen
- 31
- Konische obere Fläche
- 32
- Konische untere Fläche
- 33
- Erstes Spannelement
- 34
- Zweites Spannelement
- 35
- Stellelement
- 36
- Spannfläche
- 37
- Spannfläche
- 38
- Schraubenkopf
- 39
- Innenprofil
- 40
- Ringnut
- 41
- Ring
- 42
- Bohrung
- 43
- Erster Bereich
- 44
- Zweiter Bereich
- 45
- Vertiefung
- 46
- Erhöhung
- 47
- Quersteg
- 48
- Erste Gewindebohrung
- 49
- Öffnung
- 50
- Ausdrückelement
- 51
- Ausdrückfläche
- 52
- Oberteil
- 53
- Unterteil
- 54
- Zweite Gewindebohrung
- 55
- Aussparung
- 56
- Anschlagfläche
- 57
- Anlagefläche
- 58
- Seitenteil
- 59
- Mittelachse der Bearbeitungsspindel
- 60
- Mittelachse des Betätigungselements
- 61
- Halter
- 62
- Betätigungselement
- 63
- Werkzeug
- 64
- Stator
- 65
- Feder
- 66
- Kolben
- 67
- Greifer
