DE2013403C3

DE2013403C3 - Werkzeugmaschine mit automatischen Werkzeugwechsel

Info

Publication number: DE2013403C3
Application number: DE2013403A
Authority: DE
Inventors: Hans Friedrich; Peter Maas
Original assignee: Heyligenstaedt & Co Werkzeugmaschinenfabrik 6300 Giessen GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt & Co Werkzeugmaschinenfabrik 6300 Giessen GmbH
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1973-10-31
Also published as: DE2013403A1; GB1322104A; DE2013403B2

Description

zins umschaltbar ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat außerdem

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, den Vorzug, daß im wesentlichen nur Mittel angedadurch gekennzeichnet, daß für die Bearbei- 35 wendet werden, die ohnehin vorhanden sind. Insbetung des Werkstückes und die gleichzeitige Be- sondere ist kein weiteres Magazin für die Aufnahme reitstellung d°>· Werkzeuge auf den platzkodier- der vorsortierten Werkzeuge erforderlich. Auch beten Speicherplätzen je eine Steuerungseinrichtung züglich der Werkzeugwechseleinrichtung zwischen mit je einem Informationsträger vorgesehen ist. Vorratsmagazin und Schlittenmagazin braucht kein

4. Einrichtung, insbesondere nach einem der 40 Nachteil hingenommen zu »verden, weil sich die Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wechseleinrichtung nicht nur für den Umtausch der das Vorratsmagazin (24) aus mehreren, mit Able- Werkzeuge zwischen den Magazinen sondern auch sevorrichtungen versehenen Bändern besteht, an für die Vorsortierung, also den Transport innerhalb denen die kodierten Werkzeuge gleichzeitig vor- des Vorratsmagazins eignet. Es ist lediglich notwenbeilaufen. 45 dig, eine entsprechende Schalteinrichtung vorzuse-

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeich- hen.

net durch ein aus drei Bändern (25) bestehendes Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

Vorratsmagazin (24), die mit ihren Breitseiten ein dung verkürzt sich die für das Auffinden der Werkgleichseitiges Dreieck bilden. zeuge benötigte Zeit im übrigen dann, wenn das Vor-

50 ratsmagazin aus mehreren, mit Ableseeinrichtungen versehenen Ketten besteht, an denen die kodierten

Werkzeuge gleichzeitig vorbeilaufen. Dabei empfiehlt

es sich, drei Ketten in Dreieckformation anzuordnen, weil dann ein gemeinsamer Antrieb innerhalb des

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an 55 Dreiecks raumsparend untergebracht werden kann,
numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, insbe- In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

sondere Drehmaschine, mit einem Werkzeugvor- des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargeratsmagazin für kodierte Werkzeuge, einem auf der stellt, und zwar zeigt

Werkzeugmaschine angebrachten Schlittenmagazin F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Werk-

und einem Werkzeughalter für mindestens ein das 60 zeugmaschine mit Kettenmagazin,
eingespannte Werkstück nach einem bestimmten Fig.2 eine Vorderansicht des Kettenmagazins

Programm bearbeitendes Werkzeug. Ferner ist die und

Werkzeugmaschine mit je einer Werkzeugwechsel- F i g. 3 eine Draufsicht eines Kettenmagazins in

vorrichtung zwischen Werkzeugvorratsmagazin und abgewandelter Form.

Schlittenmagazin einerseits sowie zwischen Schlitten- 65 Auf dem Bettschlitten 1 einer teilweise dargestellmagazin und Werkzeughalter andererseits ausgerü- ten Drehmaschine 2 ist ein Schlittenmagazin 3 mit stet. . Antrieb 4 und ein Werkzeughalter 5 für'ein Werk-

Wenn das Werkzeugvorratsmagazin, wie das üb- zeug 6 vorgesehen. Weitere Werkzeuge 6 befinden

sich im Schlittenmagazin 3. Gemäß einem Bearbei- tung ist der Werkzeugwechsler 59 entweder auf den tungsprogramm, das in einem Informationsträger, Umtausch der Werkzeuge innerhalb des Vorratsmaz. B. Lochstreifen, einer numerischen Steuerungsanlage gazins 10 oder auf den Werkzeugwechsel zwischen festgelegt ist, werden die Werkzeuge 6 des Schlitten- Vorrats- und Schlittenmagazin einstellbar.
magazins3 nacheinander im Werkzeughalters einge- 5 Die Arbeitsweise ist wie folgt: Für die Durchfühsetzt. Der Umtausch zwischen Werkzeughalters und rung eines bestimmten Programms zur Bearbeitung Schlittenmagazin 3 übernimmt ein ebenfalls auf dem eines Werkstückes wird eine bestimmte Anzahl von Bettschlitten 1 angeordneter Werkzeugwechsler 7. Werkzeugen nacheinander benötigt. Die Werkzeuge, Seine Wechselarme 8,9 befinden sich in der gezeich- z. B. zwölf Stück, befinden sich in den Werkzeugaufneten Darstellung in Ruhestellung, also nach vorn io nahmen des Schlittenmagazins 3. Der Werkzeugbzw, hinten geschwenkt. wechsler 7 entnimmt ein Werkzeug gemäß vorgege-

Neben der Drehmaschine 2 steht ein Vorratsmaga- benem Bearbeitungsprogramm dem Schlitten magazin 10, dessen Kette 11 von senkrecht übereinander zin3, übergibt es dem Werkzeughalter 5 und bringt angeordneten Rädern 12,13 geführt wird. Die Räder gleichzeitig das nicht mehr benötigte Werkzeug in 12, 13 sowie ihr Antrieb sind in einem Ständer 14 i$ das Schlittenmagazin 3 zurück. Der Vorgang wiedergelagert, holt sich, sobald der erste Arbeitsgang beendet ist.

An der Kette 11 sind Speicherplätze 15 für die Während das Bearbeitungsprogramm abläuft, wer-

Werkzeuge6 eingerichtet. Zur Vereinfachung der den die Werkzeuge 6 für das folgende Programm

Darstellung ist die Anzahl der Speicherplätze auf 25 vorsortiert. Dabei wird zunächst der erste platzko-

beschränkt. ₂₀ dierte Speicherplatz 18 angefahren und untersucht.

Alle Werkzeuge 6 sind mit Kodezeichen versehen. ob sich das erste benötigte Werkzeug bereits dort be-Die Kodezeichen erkennt ein Lesegerät 16, das am findet. Ist das zufällig der Fall, kann schon der Ständer 14 neben der Kette 11 angeordnet ist. Das zweite platzkodierte Speicherplatz 18 angefahren Lesegerat 16 ist mit der numerischen Steuerungsan- werden. Ist dagegen der erste Speicherplatz 18 falsch lage verbunden. Seine Signale werden mit einem wei- 25 besetzt, nimmt der Werkzeugwechsler 19 das Werkteren Informationsträger verglichen, in dem festgelegt zeug heraus. Anschließend fragt das Lesegerät 16 das ist, welche Werkzeuge 6 für das folgende Bearbei- Vorratsmaga/in 10 ab, bis es das gesuchte Werkzeug tungsprogramm benötigt werden. gefunden hat. Der Werkzeugwechsler 19 tauscht die-Am Ständer 14 ist ferner eine Positioniereinrich- ses Werkzeug gegen das falsche aus. Darauf wird der tung 17 vorgesehen, die die Kette 11 jeweils in der 30 erste platzkodierte Speicherplatz 18 vor den Werk-Lage genau festhält, in der ein Werkzeug 6 ausge- zeugwechsler 19 gefahren und das erste richtige wechselt werden soll. Werkzeug abgelegt. Dieser Vorgang wiederholt sich

Entsprechend dem Fassungsvermögen des Schiit- nun bei den übrigen Speicherplätzen 18.

tenmagazins 3 sind eine Anzahl nebeneinanderliegen- Mit Ausnahme der zufällig richtigen Besetzung

der Speicherplätze 18 des Vorratsmagazins mit Ko- 35 eines Speicherplatzes 18 hält die Kette 11 bei diesem

dezeichen versehen. An diesen pi atzkodierten Verfahren dreimal an. und zwar bei der Entnahme

Speicherplätzen 18 werden die Werkzeuge 6 bereitge- des falschen Werkzeuges, dem Umtausch des richti-

stellt, die für das folgende Arbeitsprogramm benötigt gen gegen .las falsche Werkzeug und der Abgabe des

werden und im Schlittenmagazin 3 bereitgestellt wer- richtigen Werkzeuges. Das Verfahren läßt sich ab-

den sollen. Die Bereitstellung erfolgt während des 40 kürzen, wenn nicht zunächst der erste platzkodierte

laufenden Bearbeitungsprogramms. Speicherplatz untersucht wird, sondern die gesamte

Damit alle benötigten Werkzeuge im Vorratsmaga- Kette 11 zuerst nach dem richtigen Werkzeug abgezin 10 gefunden werden, sind sie doppelt vorhanden. sucht wird, um dann das richtige Werkzeug zu ent-Auf diese Weise ist gewährleistet, daß auch die im nehmen und an den ersten Speicherplatz 18 zu brin-Schlittenmagazin 3 oder im Werkzeughalter 5 sich 45 gen, nachdem der Werkzeugwechsler 19 zuvor dort befindenden Werkzeuge, von denen möglicherweise das falsche Werkzeug entnommen hat. Bei der Suche beim nächsten Bearbeitungsprogramm wieder welche nach dem zweiten richtigen Werkzeug befindet sich benötigt werden, bereitgestellt werden können. Die nun ein Werkzeug auch im Werkzeugwechsler 19. doppelte Anzahl der Werkzeuge 6' erleichtert ferner Deswegen werden auch die sich im Werkzeugwechsdie Überprüfung hinsichtlich Verschleiß und Bruch 50 ler 19 aufhaltenden Werkzeuge abgelesen,
der Werkzeuge und die Behebung eventuell festge- Die Vorsortierung erledigt sich unter diesen Umstellter Mangel, ohne daß das laufende Bearbeitungs- ständen in zwei Gängen, denn bei jedem sich anprogramm erheblich gestört wird. schließenden Werkzeugwechsel wird sowohl ein

Wenn jedoch jedes Werkzeug 6 nur einmal zur Werkzeug entnommen als auch abgelegt.

Verfügung steht, sind auch die im Schlittenmagazin 3 55 Nach Beendigung des Bearbeitungsprogramms

befindlichen Werkzeuge 6 elektronisch zu speichern, erfolgt der Umtausch der vorsortierten Werkzeuge

um festzustellen, ob sie für das folgende Bearbei- gegen die des Schlittenmagazins Zug um Zug. Da

tungsprogramm im Schlittenmagazin 3 bleiben kön- alle platzkodierten Speicherplätze 18 direkt neben-

nen. einander liegen, braucht die Kette 11 zwischen zwei

Für die Vorsortierung der Werkzeuge und den *»o Werkzeugwechseln nur um einen Speicherplatz

Umtausch zwischen Vorratsmagazin 10 und Schiit- weiterzufahren. Die zwölf Werkzeuge können da-

tenmagazin3 ist ein Werkzeugwechsler 19 vorgese- durch in etwa 2,5 Minuten ausgewechselt werden,

hen, der zwischen Werkzeugmaschine 2 und Vorrats- Anschließend kann das neue Bearbeitungsprogramm

magazin 10 auf einem Ständer 20 gelagert ist. Er be- beginnen.

steht aus einem zweiarmigen, um eine senkrechte 65 Ein Vorratsmagazin 24 vergrößerter Kapazität ist Achse schwenkbaren Greifer. Die Arme 22, 23 sind in der F i g. 3 dargestellt. Es besteht aus drei, in Dreiwie üblich in Richtung ihrer Längsachse hydraulisch eckformation angeordneten Ketten 25, deren überein- und ausziehbar. Mit Hilfe einer Schalteinrich- einander angeordnete Kettenräder 26 an einem ge-

meinsamen, in der Mitte des Dreiecks angeordneten Antrieb 27 über Kupplungen 28 angeschlossen sind. Jede Kette 25 weist wie die einzelne Kette 11 je ein Lesegerät 29 sowie eine Positioniereinrichtung 30 auf. Die platzkodierten Speicherplätze sind nur an einer Kette 25 vorgesehen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die drei Ständer, die die Ketten 25 wie die Kette 11 tragen, nicht gezeichnet. Die Ständer sind auf einer gemeinsamen, um eine senkrechte Achse drehbaren Plattform 31 angeordnet, so daß jede Kette 25 zur Werkzeugwechseleinrichtung hin schwenkbar ist. Zweckmäßig ist die Plattform 31 von der Grundstellung aus, in der die Kette 25 mit den platzkodierten Speicherplätzen dem Werkzeugwechsler 19 gegenübersteht, in beiden Richtungen um 120° schwenkbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Hch ist, eine große Anzahl von Werkzeugen enthält, Patentansprüche: z.B. mehr als 100Stück, dauert es verhältnismäßig lange, bis alle für das folgende Arbeiisprogramm be-

1. Einrichtung an numerisch gesteuerten Werk- nötigten Werkzeuge im Vorratsmagazin gefunden zeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, 5 und gegen die des Schlittenmagazins ausgewechselt mit einem Werkzeugvorratsmagazin für Kodezei- worden sind. Die Stillstandzeit der Werkzeugmachen aufweisende Werkzeuge, einem Schlittenma- schine kann deshalb im Vergleich zur Dauer eines gazin auf der Werkzeugmaschine, einem Werk- Arbeitsprogramms beträchtlich sein.

zeughaltcr für mindestens ein das eingespannte Bei der Erfindung handelt es sich aufgabengemäß

Werkstück, nach einem bestimmten Programm xo darum, die für das Auswechseln der Werkzeuge bebearbeitendes Werkzeug und je einer Werkzeug- nötigte Zeit zwischen zwei Arbeitsprogrammen einer wechselvorricntung zwischen Werkzeugvorrats- Werkzeugmaschine zu verkürzen,
magazin und Schlittenmagazin einerseits sowie Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Er-

Schlittenmagazin und Werkzeughalter anderer- Findung darin, daß mindestens ebenso viele nebenseits, dadurch gekennzeichnet, daß 15 einanderliegende Speicherplätze des Vorratsmagazins mindestens ebenso viele nebeneinanderliegende mit Platzkodierung versehen sind wie das Schlitten-Speicherplätze (18) des Vorratsmagazins (10, 24) magazin Werkzeugaufnahmen aufweist und daß die •mit Platzkodierung versehen sind wie das Schiit- für das folgende Programm benötigten Werkzeuge im tenmagazin (3) Werkzeugaufnahmen aufweist Vorratsmagazin während der Bearbeitung des einge- und daß die für das folgende Programm benötig- ao spannten Werkstückes auswählbar und an den platzten Werkzeuge (6) im Vorratsmagazin während kodierten Speicherplätzen bereitstellbar sind. Platzder Bearbeitung des eingespannten Werkstückes Kodierungen an sich sind bekannt (schweizerische auswählbar und an den plalAodici len Speicher- Patentschrift 462 590).
platzen bercitstellbar sind. Auf diese Weise wird die Möglichkeit eröffnet, den

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- as Werkzeugwechsel bei laufender Werkzeugmaschine kennzeichnet, daß die Werkzeugwechselvorrich- vorzubereiten. Nach der Vorbereitung brauchen vor tung (19), die die Werkzeuge (6) dem Vorratsma- Beginn eines neuen Arbeitsprogramms nur noch negazin (ΙΟ; 24) entnimmt und dem Schlittenmaga- beneinander und in einer bestimmten Reihenfolge gezin (3) zuführt bzw. umgekehrt verfährt, mit speicherte Werkzeuge ausgetauscht zu werden. Für Hilfe einer Schaltvorrichtung auf dem Transport 30 die Stillstandzeit der Maschine bedeutet dies eine der Werkzeuge von einem Speicherplatz des Vor- Zeitersparnis von etwa 80 %> bei beispielsweise zwölf ratsmagazins zu einem anderen desselben Maga- auszutauschenden Werkzeugen.