DE202014106029U1

DE202014106029U1 - Tool changer

Info

Publication number: DE202014106029U1
Application number: DE202014106029.4U
Authority: DE
Original assignee: Heckert GmbH
Current assignee: STARRAG GMBH, DE
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: DE102015121254A1

Abstract

Werkzeugwechseleinrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere ein Fräsbearbeitungszentrum, mit einem Werkzeugspeicher, einer Zubringereinheit, die ein sich vertikal erstreckendes Gestell (1) aufweist, an dem ein vertikal bewegbarer erster Schlitten (2.1) an einer sich vertikal erstreckenden Linearführung (1.1) angeordnet ist, sowie mit einem Greiferkopf (7) zur Übernahme/Übergabe von Werkzeugen aus einem Werkzeugspeicher zu einer Arbeitsspindel oder einem Handhabungsmodul (9) der Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schlitten (3.1) parallel zum ersten Schlitten (2.1) angeordnet ist, und dass die Schlitten 2.1. und 3.1. entlang einer vertikalen Achse (A1) verfahrbar und über ein Koppelgetriebe (K) miteinander verbunden sind und dass an dem Koppelgetriebe (K) der Greiferkopf (7) befestigt ist derart, dass dieser bei einer aufeinander zu gerichteten Relativbewegung des ersten Schlittens (2.1) und des zweiten Schlittens (3.1) eine in Bezug auf die vertikale Achse (A1) auslenkende Bewegung vollführt.Tool changing device for a machine tool, in particular a milling machining center, with a tool storage, a feeder unit having a vertically extending frame (1) on which a vertically movable first carriage (2.1) is arranged on a vertically extending linear guide (1.1), and with a gripper head (7) for taking over / transferring tools from a tool store to a work spindle or a handling module (9) of the machine tool, characterized in that a second carriage (3.1) is arranged parallel to the first carriage (2.1), and in that Carriage 2.1. and 3.1. along a vertical axis (A1) movable and via a coupling mechanism (K) are connected to each other and that on the coupling gear (K) of the gripper head (7) is fixed such that this in a mutually facing relative movement of the first carriage (2.1) and of the second carriage (3.1) performs a deflection with respect to the vertical axis (A1) movement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsbearbeitungszentren, mit einem aus mehreren Teilspeichern bestehenden Werkzeugspeicher, einer Zubringereinheit, die ein sich vertikal erstreckendes Gestell aufweist, an dem ein vertikal bewegbarer Schlitten angeordnet ist, sowie mit einem Greiferkopf zur Übernahme/Übergabe von Werkzeugen aus einem Werkzeugspeicher in eine Arbeitsspindel. The invention relates to a tool changing device for machine tools, in particular Fräsbearbeitungszentren, with a consisting of several partial stores tool memory, a feeder unit having a vertically extending frame on which a vertically movable carriage is arranged, and with a gripper head for the acquisition / transfer of tools a tool storage in a work spindle.

Aus der Druckschrift DE 195 10 498 C2 ist eine Werkzeugwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsbearbeitungszentren, mit einem aus mehreren Teilspeichern bestehenden Werkzeugspeicher, einem längs der Teilspeicher verfahrbaren Wechslerständer, einem am Wechslerständer vertikal verfahrbaren Greiferschlitten und einem am Greiferschlitten angeordneten Greiferkopf bekannt. An dem Greiferschlitten ist ein Knickarm angeordnet, der einen um eine arbeitsspindelparallele Achse drehbaren Doppelgreifer längs einer x-parallelen Geraden führt. Der Knickarm 15 besteht aus zwei aneinandergelenkten Schenkeln. From the publication DE 195 10 498 C2 is a tool changing device for machine tools, in particular Fräsbearbeitungszentren, with a tool storage consisting of a plurality of partial stores, along the partial storage movable changer stand, a changer stand vertically movable gripper carriage and arranged on the gripper carriage gripper head known. An articulated arm is arranged on the gripper carriage, which guides a double gripper, which is rotatable about a spindle parallel to the working spindle, along an x-parallel straight line. The articulated arm 15 consists of two mutually articulated legs.

Eine gattungsgemäße Werkzeugwechseleinrichtung wird in DE 10 2004 030 936 B4 beschrieben. Diese weist einen aus mehreren Teilspeichen bestehenden Werkzeugspeicher, und eine längs der Teilspeicher verfahrbaren Zubringereinheit auf, die einen in horizontaler Richtung verfahrbaren Ständer und einen an dem Ständer in vertikaler Richtung bewegbaren Schlitten sowie einen von einem Geradführungsgetriebe geführten Greiferkopf aufweist, der zur Übernahme/Übergabe von Werkzeugen aus dem Werkzeugspeicher an eine Arbeitsspindel und umgekehrt längs einer Horizontalen, die eine zum Verfahrweg des Ständers parallele Ebene senkrecht schneidet, bewegbar ist, wobei das Geradführungsgetriebe durch wenigstens zwei miteinander durch ein Lenkergelenk gelenkig verbundene Lenker gebildet wird. Der erste Lenker ist mit seinem Lenkerfuß an dem Schlitten und der zweite Lenker mit seinem Lenkerfuß an dem Ständer der Zubringereinheit angelenkt, und das freie, den Lenkerkopf bildende Ende des ersten Lenkers trägt den Greiferkopf, wobei mittels an dem Lenkerkopf des ersten Lenkers sowie an dem Schlitten angreifender, in Reihe geschalteter, Arbeitszylinder ein Drehmoment in den Lenkerfuß des ersten Lenkers einleitbar ist, wodurch der Greiferkopf längs der Horizontalen geradlinig in eine Werkzeugwechselposition bewegbar ist. A generic tool changing device is in DE 10 2004 030 936 B4 described. This has a tool storage consisting of several partial spokes, and a movable along the partial storage feeder unit having a horizontally movable stand and a movable carriage on the stand in the vertical direction and a guided by a Geradführungsgetriebe gripper head, for the acquisition / transfer of Tools from the tool storage to a work spindle and vice versa along a horizontal perpendicular to the path of the stator parallel plane intersects, is movable, wherein the linear guide is formed by at least two articulated by a link joint handlebar. The first link is articulated with his handlebar on the carriage and the second link with his handlebar on the stand of the feeder unit, and the free, the handlebar head forming end of the first link carries the rapier head, wherein means of the handlebar head of the first link and on the Sliding attacking, series-connected, working cylinder, a torque in the handlebar of the first link can be introduced, whereby the rapier head along the horizontal straight in a tool change position is movable.

Dabei erfolgt in Abhängigkeit von der anzufahrenden Werkzeugwechselposition eine Beaufschlagung des ersten Arbeitszylinders und/oder des zweiten Arbeitszylinders. Der auf dem Lenkerfuß gelenkig gelagerte erste Lenker stützt sich an dem Schlitten und der auf einem Lenkerfuß gelenkig gelagerte zweite Lenker an dem Ständer ab, wobei die beiden Lenkerfüße sich auf einer gemeinsamen, zum Verfahrweg des Ständers parallelen Ebene befinden. Diese Lösung ist konstruktiv aufwendig und erfordert einen relativ großen Bauraumbedarf. In this case, depending on the tool change position to be approached, the first working cylinder and / or the second working cylinder are acted on. The articulated on the handlebar base first link is supported on the carriage and the articulated on a handlebar base second link on the stand, the two handlebar feet are located on a common, parallel to the travel of the stand level. This solution is structurally complex and requires a relatively large space requirement.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und zuverlässige Werkzeugwechseleinrichtung zu entwickeln. The object of the invention is to develop a structurally simple and reliable tool changing device.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Schutzanspruchs gelöst. This object is achieved by the characterizing features of the first patent claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Werkzeugwechseleinrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere ein Fräsbearbeitungszentrum, weist einen Werkzeugspeicher, eine Zubringereinheit, die ein sich vertikal erstreckendes Gestell aufweist, an dem ein vertikal bewegbarer erster Schlitten an einer sich vertikal erstreckenden Linearführung angeordnet ist, sowie mit einen Greiferkopf zur Übernahme/Übergabe von Werkzeugen aus einem Werkzeugspeicher zu einer Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine auf, wobei erfindungsgemäß parallel zum ersten Schlitten ein zweiter Schlitten angeordnet ist und der erste Schlitten und der zweite Schlitten entlang einer vertikalen Achse verfahrbar und über ein Koppelgetriebe miteinander verbunden sind und wobei an dem Koppelgetriebe der Greiferkopf befestigt ist derart, dass dieser bei einer aufeinander zu gerichteten Relativbewegung des ersten Schlittens und des zweiten Schlittens eine in Bezug auf die vertikale Achse auslenkende Bewegung vollführt. Diese Gestaltung gewährleistet einen schlanken und platzsparenden sowie einfachen konstruktiven Aufbau der Werkzeugwechseleinrichtung. The tool changing device for a machine tool, in particular a Fräsbearbeitungszentrum, has a tool storage, a feeder unit having a vertically extending frame on which a vertically movable first carriage is arranged on a vertically extending linear guide, as well as with a gripper head for acquisition / transfer of Tools from a tool storage to a work spindle of the machine tool, wherein according to the invention a second carriage is arranged parallel to the first carriage and the first carriage and the second carriage along a vertical axis movable and connected via a coupling gear and wherein attached to the coupling gear of the gripper head is such that it performs in a mutually facing relative movement of the first carriage and the second carriage deflecting with respect to the vertical axis movement. This design ensures a slim and space-saving and simple structural design of the tool changing device.

Vorteilhafter Weise sind der erste Schlitten und der zweite Schlitten an einer gemeinsamen Führung oder an separaten zueinander fluchtenden Führungen entlang der vertikalen Achse verfahrbar. In einerbevorzugten Variante ist der zweite Schlitten oberhalb des ersten Schlittens angeordnet. Advantageously, the first carriage and the second carriage are movable on a common guide or on separate mutually aligned guides along the vertical axis. In a preferred variant, the second carriage is arranged above the first carriage.

Zur Realisierung der Auslenkbewegung des Greiferkopfes mittels des Koppelgetriebes ist an dem zweiten Schlitten in einem ersten Drehgelenk eine erste Koppel des Koppelgetriebes schwenkbar gelagert, die an ihrem vom ersten Drehgelenk wegweisenden Ende den Greiferkopf aufweist und über ein zwischen ersten Drehgelenk und Greiferkopf angeordnetes zweites Drehgelenk mit einer zweiten Koppel schwenkbar verbunden ist. Dass vom zweiten Drehgelenk wegweisende Ende der zweiten Koppel ist mittels eines dritten Drehgelenks mit dem ersten Schlitten drehgelenkig verbunden derart, dass sich zwischen dem ersten Drehgelenk und dem dritten Drehgelenk die vertikale Achse und zwischen dem Greiferkopf und dem dritten Drehgelenk eine horizontale Achse erstreckt und dass das Verfahren des Greiferkopfes innerhalb einer sich vertikal erstreckenden Ebene erfolgt, in der die erste und die zweite Achse senkrecht zueinander liegen. To realize the deflection movement of the gripper head by means of the linkage, a first coupling of the linkage is pivotally mounted on the second carriage in a first pivot, which has the gripper head at its end facing away from the first pivot end and a arranged between the first pivot and gripper head second pivot with a second coupling is pivotally connected. That pioneering from the second pivot end of the second coupling is pivotally connected by means of a third pivot joint with the first carriage such that between the first pivot and the third pivot the vertical axis and between the gripper head and the third hinge a horizontal axis and that the method of the gripper head takes place within a vertically extending plane in which the first and the second axis are perpendicular to each other.

Das zweite Drehgelenk ist dabei bevorzugt im Wesentlichen mittig zwischen dem ersten Drehgelenk und dem Greiferkopf angeordnet. The second rotary joint is preferably arranged substantially centrally between the first rotary joint and the gripper head.

Der erste Schlitten und der zweite Schlitten sind über einen ersten Antrieb vertikal verfahrbar und der zweite Schlitten kann mittels wenigstens eines weiteren zweiten Antriebes relativ zum ersten Schlitten vertikal durch Einleitung einer Drehbewegung in die Drehgelenke bzw. Koppelgelenke der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Koppel verfahren werden, wobei mittels des zweiten Antriebes bevorzugt in einem Drehpunkt der entsprechenden Koppel die Drehbewegung einleitbar ist. Bevorzugt erfolgt die Einleitung der Drehbewegung in die zweite Koppel. Dabei ist der zweite Schlitten in der Art eines Schubgelenkes ausgeführt ist, dessen vertikale Stellbewegung durch den zweiten Antrieb in Form eines Drehantriebes des Koppelgetriebes einleitbar ist. The first carriage and the second carriage are vertically movable via a first drive and the second carriage can by means of at least one further second drive relative to the first carriage vertically by initiating a rotational movement in the hinges or coupling joints of the first and / or second and / or third Coupling be moved, wherein by means of the second drive preferably in a pivot point of the corresponding coupling the rotational movement can be introduced. Preferably, the initiation of the rotational movement takes place in the second coupling. In this case, the second carriage is designed in the manner of a sliding joint whose vertical adjusting movement can be introduced by the second drive in the form of a rotary drive of the linkage.

Der Greiferkopf ist entlang der vertikalen Achse bewegbar, wenn sich der erste Schlitten und der zweite Schlitten im Gleichlauf entlang der vertikalen Achse bewegen, und während dieser Bewegung das Koppelgetriebe in sich starr ist. The rapier head is movable along the vertical axis as the first carriage and the second carriage move in synchronism along the vertical axis, and during this movement the linkage is inherently rigid.

Der Greiferkopf wird entlang der horizontalen Achse bewegt, wenn der erste Schlitten entlang der vertikalen Achse unbewegt ist und das Koppelgetriebe in sich so bewegt wird, dass sich der zweite Schlitten entlang der vertikalen Achse relativ zum ersten Schlitten bewegt. The rapier head is moved along the horizontal axis when the first carriage is stationary along the vertical axis and the linkage is moved in such a manner that the second carriage moves along the vertical axis relative to the first carriage.

Vorteilhafter Weise sind das erste Drehgelenk, das dritte Drehgelenk und der Greiferkopf in einem gleichen Abstand vom zweiten Drehgelenk beabstandet. Advantageously, the first pivot, the third pivot and the gripper head are spaced at an equal distance from the second pivot.

Es ergibt sich durch den neuartigen Aufbau der Werkzeugwechseleinrichtung ein sich in einer vertikalen Ebene erstreckendes Bewegungsfenster des Greiferkopfes zwischen einer unteren Höhe und einer oberen Höhe und einer ersten seitlichen Auslenkung sowie einer zweiten seitlichen Auslenkung in Bezug auf die vertikale Achse der Schlitten. The novel structure of the tool changer results in a movement window of the gripper head extending in a vertical plane between a lower height and an upper height and a first lateral deflection and a second lateral deflection with respect to the vertical axis of the carriages.

Dadurch ist der Greiferkopf zwischen einem auf einer Seite des Gestells angeordneten Werkzeugspeicher und einer auf einer gegenüberliegenden Seite des Werkzeugspeichers angeordneten Spindel oder einem Handhabungsmodul, mit dem das Werkzeug vom Greiferkopf in die Arbeitsspindel ein- oder auswechselbar ist bewegbar. Es ist auch möglich, dass in Richtung zur Werkzeugmaschine zwei oder mehr vertikal unterschiedliche Positionen für beispielsweise zwei oder mehr als zwei Hauptspindeln durch den Greiferkopf zum Wechseln der Werkzeuge angefahren werden. Thereby, the gripper head between a arranged on one side of the frame tool storage and arranged on an opposite side of the tool storage spindle or a handling module, with the tool from the gripper head in the work spindle or is movable movable. It is also possible that in the direction of the machine tool, two or more vertically different positions for, for example, two or more than two main spindles are approached by the gripper head for changing the tools.

Weiterhin kann entweder auf der Seite der Werkzeugmaschine und/oder auf der Seite des Werkzeugmagazins eine vertikale Position vorgesehen werden, in welche verschlissene oder defekte Werkzeuge durch den Greiferkopf ausgegeben werden. Furthermore, either on the side of the machine tool and / or on the side of the tool magazine, a vertical position can be provided, in which worn or defective tools are output by the gripper head.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 die Prinzipdarstellung der Werkzeugwechseleinrichtung in der Vorderansicht in einer ersten Ausgelenkten Position des Greiferkopfes mit darüber dargestelltem Prinzipschaubild des Koppelgetriebes, 1 the schematic diagram of the tool changing device in the front view in a first Austenten position of the gripper head with illustrated diagram of the principle of the linkage,

2 die dreidimensionale Darstellung gemäß 1, 2 the three-dimensional representation according to 1 .

3 die Vorderansicht der Werkzeugwechseleinrichtung in einer nicht ausgelenkten Position des Koppelgetriebes, 3 the front view of the tool changer in a non-deflected position of the linkage,

4 die dreidimensionale Ansicht gemäß 3. 4 the three-dimensional view according to 3 ,

Die 1 bis 4 zeigen eine Werkzeugwechseleinrichtung die ein sich vertikal erstreckendes Gestell 1 aufweist, an dem ein vertikal bewegbarer erster Schlitten 2.1 an einer sich vertikal erstreckenden Linearführung 1.1 angeordnet ist. Über dem ersten Schlitten 2.1 ist zu diesem beabstandet ein zweiter Schlitten 3.1 angeordnet, der ebenfalls an der sich vertikal erstreckenden Linearführung 1.1 vertikal verschiebbar aufgenommen ist. Weiterhin sind der erste Schlitten 2.1 und der zweite Schlitten 3.1 über ein Koppelgetriebe K miteinander wirkverbunden. Dazu ist an dem zweiten Schlitten 3.1 in einem ersten Drehgelenk 3.2 eine erste Koppel 4 des Koppelgetriebes K um eine sich horizontal erstreckende erste Schwenkachse A3.2 schwenkbar gelagert. Die erste Koppel 4 weist an ihrem vom ersten Drehgelenk 3.2 wegweisenden Ende einen Greiferkopf 7 auf und ist über ein zwischen ersten Drehgelenk 3.2 und Greiferkopf 7 im Wesentlichen mittig angeordnetes zweites Drehgelenk 5 (welches eine sich horizontal erstreckende zweite Schwenkachse A5 aufweist) mit einer zweiten Koppel 6 schwenkbar verbunden. Das vom zweiten Drehgelenk 5 wegweisende Ende der zweiten Koppel 6 ist mittels eines dritten Drehgelenks 2.2 mit dem ersten Schlitten 2.1 drehgelenkig um eine vertikale dritte Schwenkachse A2.2 verbunden. The 1 to 4 show a tool changer which is a vertically extending frame 1 on which a vertically movable first carriage 2.1 on a vertically extending linear guide 1.1 is arranged. Above the first sledge 2.1 is spaced therefrom a second carriage 3.1 arranged, which also on the vertically extending linear guide 1.1 vertically slidably received. Furthermore, the first sled 2.1 and the second sled 3.1 Actively connected to each other via a coupling mechanism K. This is on the second slide 3.1 in a first pivot 3.2 a first paddock 4 of the linkage K pivotally mounted about a horizontally extending first pivot axis A3.2. The first paddock 4 points to her from the first swivel 3.2 groundbreaking end of a rapier head 7 on and is about a between first swivel 3.2 and rapier head 7 substantially centrally disposed second pivot 5 (which has a horizontally extending second pivot axis A5) with a second coupling 6 pivotally connected. The second swivel 5 groundbreaking end of the second paddock 6 is by means of a third rotary joint 2.2 with the first sledge 2.1 pivotally connected about a vertical third pivot axis A2.2.

Aus dem Prinzipschaubild des Koppelgetriebes in 1 ist ersichtlich, dass sich zwischen dem ersten Drehgelenk 3.2 am zweiten Schlitten 3.1 und dem dritten Drehgelenk 2.2 am ersten Schlitten 2.1 eine vertikale Achse A1 und zwischen dem Greiferkopf 7 und dem dritten Drehgelenk 2.2 eine horizontale Achse A2 erstreckt. Das Verfahren des Greiferkopfes 7 mittels des Koppelgetriebes K erfolgt innerhalb einer sich vertikal erstreckenden Ebene, in der die vertikale Achse A1 und die horizontale Achse A2 senkrecht zueinander liegen. Dabei sind das erste Drehgelenk 3.2, das dritte Drehgelenk 2.2 und der Greiferkopf 7 in einem gleichen Abstand a vom zweiten Drehgelenk 5 beabstandet. From the schematic diagram of the linkage in 1 it can be seen that is between the first pivot 3.2 on the second slide 3.1 and the third pivot 2.2 on the first sled 2.1 a vertical axis A1 and between the rapier head 7 and the third pivot 2.2 a horizontal axis A2 extends. The procedure of the rapier head 7 by means of the linkage K takes place within a vertically extending plane in which the vertical axis A1 and the horizontal axis A2 are perpendicular to each other. Here are the first pivot 3.2 , the third pivot 2.2 and the rapier head 7 at the same distance a from the second pivot 5 spaced.

Zur Realisierung der in den 1 und 2 dargestellten Auslenkbewegung wurde der zweite Schlitten 3.1 in Richtung zum ersten Schlitten 2.1 entlang der Linearführung 1.1 bewegt. Dazu ist im Drehpunktbereich des dritten Drehgelenkes 2.2 ein zweiter nicht dargestellter Antrieb in Form eines Drehantriebes angeordnet, durch welchen eine Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung um die dritte Schwenkachse A2.2 in die zweite Koppel 6 einleitbar ist. Die zweite Koppel 6 schwenkt dadurch aus und der der zweite Schlitten 3.2, welcher in der Art eines Schubgelenkes ausgeführt ist, wird vertikal in Richtung zum ersten Schlitten 2.1 auf der Linearführung 1.1 verfahren. Gleichzeitig schwenkt die erste Koppel 4 und mit dieser der Greiferkopf 7 seitlich aus. Bei einer Drehbewegung des Drehantriebes in die andere Richtung schwenken die erste Koppel 4 mit dem Greiferkopf 7 und die zweite Koppel 6 zurück bis in die in den 3 und 4 dargestellte Mittelstellung des Koppelgetriebes K, in welcher sich der zweite Schlitten 3.2 in einer am weitesten vom ersten Schlitten 2.1 beabstandeten Position befindet und die Achsen A3.2, A5, A2.2 der Drehgelenke 3.2, 5, 2.2 im Wesentlichen übereinander liegen. (Siehe 3 und 4). To realize in the 1 and 2 shown deflection was the second slide 3.1 towards the first sled 2.1 along the linear guide 1.1 emotional. This is in the pivot point of the third pivot 2.2 a second drive, not shown, arranged in the form of a rotary drive, by which a rotary movement or pivoting movement about the third pivot axis A2.2 in the second coupling 6 can be introduced. The second paddock 6 pivots out of it and the second slide 3.2 , which is designed in the manner of a sliding joint, is vertical toward the first carriage 2.1 on the linear guide 1.1 method. At the same time, the first coupling swings 4 and with this the rapier head 7 sideways. Upon a rotational movement of the rotary drive in the other direction, the first coupling pivot 4 with the rapier head 7 and the second paddock 6 back to the in the 3 and 4 shown center position of the linkage K, in which the second carriage 3.2 in one farthest from the first sledge 2.1 spaced position and the axes A3.2, A5, A2.2 of the swivel joints 3.2 . 5 . 2.2 essentially over each other. (Please refer 3 and 4 ).

Bei einer weiteren Drehbewegung des Drehantriebes schwenken die erste Koppel 4 mit dem Greiferkopf 7 und die zweite Koppel 6 in die andere Richtung bis zu einer Position aus, die in 1 gestrichelt dargestellt ist, wobei sich der zweite Schlitten 3.2 wiederum in Richtung zum ersten Schlitten 2.1 bewegt. In a further rotational movement of the rotary drive pivot the first coupling 4 with the rapier head 7 and the second paddock 6 in the other direction up to a position in 1 is shown in dashed lines, wherein the second carriage 3.2 turn towards the first sled 2.1 emotional.

Der Greiferkopf 7 ist somit entlang der horizontalen Achse A2 bewegbar, wenn der Schlitten 2.1 entlang der Achse A1 unbewegt ist und das Koppelgetriebe K in sich so bewegt wird, dass sich der zweite Schlitten 3.1 entlang der vertikalen Achse A1 relativ zum ersten Schlitten 2.1 bewegt. Bewegt sich das Koppelgetriebe K nicht, so bewegt sich der Greiferkopf 7 parallel der vertikalen Achse A1, wenn sich der erste Schlitten 2.1 und der zweite Schlitten 3.1 im Gleichlauf entlang der vertikalen Achse A1 bewegen. Der Antrieb des ersten Schlittens 2.1 wird bevorzugt mittels eines Spindeltriebes 8 realisiert. The rapier head 7 is thus movable along the horizontal axis A2 when the carriage 2.1 is unmoved along the axis A1 and the coupling mechanism K is moved in itself so that the second carriage 3.1 along the vertical axis A1 relative to the first carriage 2.1 emotional. If the coupling mechanism K does not move, the gripper head moves 7 parallel to the vertical axis A1 when the first carriage 2.1 and the second sled 3.1 to move in synchronism along the vertical axis A1. The drive of the first carriage 2.1 is preferred by means of a spindle drive 8th realized.

Bei Betätigung des ersten Schlittens 2.1 in vertikaler Richtung und bei Betätigung des Koppelgetriebes K vollführt der Greiferkopf 7 eine überlagerte Bewegung. Upon actuation of the first carriage 2.1 in the vertical direction and upon actuation of the linkage K performs the gripper head 7 a superimposed movement.

Der Greiferkopf 7 ist zwischen vier Endpositionen verfahrbar, die in 1 angedeutet sind. Zwischen einer in 1 linken unteren Endposition P1 und einer linken oberen Endposition P2 zur Übernahme/Übergabe von Werkstücken in ein als Prinzipdarstellung angedeutetes Magazin bzw. ein Werkzeugspeicher 10 und zwischen einer rechten unteren Endposition P3 und einer rechten oberen Endposition P4 zur Übernahme/Übergabe an einen Zubringer bzw. einen Handhabungsmodul 9, der das Werkzeug in die Spindel der Werkzeugmaschine ein- bzw. auswechselt oder zur Übernahme/Übergabe des Werkzeuges direkt an eine Arbeitsspindel. Die durch den Greiferkopf 7 zu erreichende Fläche zwischen den Endpositionen P1 bis P4 beschreibt ein Rechteck mit einer Höhe L1 mal einer Breite L2. The rapier head 7 is movable between four end positions, which are in 1 are indicated. Between one in 1 left lower end position P1 and a left upper end position P2 for the acquisition / transfer of workpieces in a direction indicated as a schematic magazine or tool storage 10 and between a right lower end position P3 and a right upper end position P4 for transfer to a feeder or handling module 9 , which switches the tool on or off in the spindle of the machine tool or for the transfer / transfer of the tool directly to a work spindle. The through the rapier head 7 Area to be reached between the end positions P1 to P4 describes a rectangle with a height L1 times a width L2.

Die Werkzeugwechseleinrichtung ermöglicht mit einem einfachen konstruktiven Aufbau das Verfahren innerhalb einer Ebene, in dem die zwei beteiligten Achsen A1 und A2 senkrecht zueinander liegen, wobei in vorteilhafter Weise eine auf dem Gestell 1 montierte Linearführung 1.1 den ersten Schlitten 2.1 und den zweiten Schlitten 3.1 führt und der erste Schlitten 2.1. mit dem zweiten Schlitten 3.1. über das Koppelgetriebe flexibel verbunden ist. Das Koppelgetriebe besteht aus einer ersten und zweiten Koppel 4 und 6, wobei die erste Koppel 4 in einem Drehgelenk 3.2 mit dem zweiten Schlitten 3.1 und die zweite Koppel 6 über ein Drehgelenk 2.2 mit dem ersten Schlitten 2.1 schwenkbar verbunden sind und die zweite Koppel 6 drehgelenkig mit der ersten Koppel 4 verbunden ist, wobei sich der Aktor 7 entlang der vertikalen Achse A1 bewegt, wenn sich die beiden Schlitten 2.1 und 3.1 im Gleichlauf entlang der Achse A1 bewegen, in dem während dieser Bewegung das Koppelgetriebe K in sich nicht bewegt wird und wobei sich der Greiferkopf 7 entlang der horizontalen Achse A2 bewegt, wenn der Schlitten 2.1 entlang der Achse A1 unbewegt bleibt und das Koppelgetriebe in sich so bewegt wird, dass sich der Schlitten 3.1 entlang der Achse A1 relativ zum Schlitten 2.1 bewegt, so dass die führende Bewegung beider Achsen A1 und A2 durch die gemeinsame Nutzung ein und derselben Linearführung realisiert wird. The tool changing device allows with a simple structural design, the method within a plane in which the two axes involved A1 and A2 are perpendicular to each other, wherein advantageously one on the frame 1 mounted linear guide 1.1 the first sledge 2.1 and the second sled 3.1 leads and the first sled 2.1. with the second slide 3.1. is flexibly connected via the coupling gear. The coupling mechanism consists of a first and second coupling 4 and 6 , where the first coupling 4 in a swivel joint 3.2 with the second slide 3.1 and the second paddock 6 over a swivel joint 2.2 with the first sledge 2.1 are pivotally connected and the second coupling 6 swivel joint with the first paddock 4 is connected, wherein the actuator 7 moved along the vertical axis A1 when the two carriages 2.1 and 3.1 move in synchronism along the axis A1, in which during this movement, the coupling mechanism K is not moved in and wherein the gripper head 7 moved along the horizontal axis A2 when the carriage 2.1 remains unmoved along the axis A1 and the coupling gear is moved in itself so that the carriage 3.1 along the axis A1 relative to the carriage 2.1 moved, so that the leading movement of both axes A1 and A2 is realized by sharing one and the same linear guide.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Gestell frame
1.1 1.1: Linearführung linear guide
2 2: Linearführung 1.1 linear guide 1.1
2.1 2.1: erster Schlitten first sled
2.2 2.2: drittes Drehgelenk third pivot
3.1 3.1: zweiter Schlitten second sled
3.2 3.2: erstes Drehgelenk first rotary joint
4 4: erste Koppel first paddock
5 5: zweites Drehgelenk second pivot
6 6: zweite Koppel second paddock
7 7: Greiferkopf gripper head
8 8th: Spindeltrieb spindle drive
9 9: Handhabungseinrichtung handling device
10 10: Magazin / Werkzeugspeicher Magazine / tool storage
A1 A1: vertikale Achse vertical axis
A2 A2: horizontale Achse horizontal axis
A2.2 A2.2: dritte Schwenkachse third pivot axis
A3.2 A3.2: erste Schwenkachse first pivot axis
A5 A5: zweite Schwenkachse second pivot axis
a a: Abstand distance
K K: Koppelgetriebe coupling gear
L1 L1: Breite width
L2 L2: Höhe height
P1 P1: erste Endposition first end position
P2 P2: zweite Endposition second end position
P3 P3: dritte Endposition third end position
P4 P4: vierte Endposition fourth end position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19510498 C2 [0002] DE 19510498 C2 [0002]
DE 102004030936 B4 [0003] DE 102004030936 B4 [0003]

Claims

Werkzeugwechseleinrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere ein Fräsbearbeitungszentrum, mit einem Werkzeugspeicher, einer Zubringereinheit, die ein sich vertikal erstreckendes Gestell (1) aufweist, an dem ein vertikal bewegbarer erster Schlitten (2.1) an einer sich vertikal erstreckenden Linearführung (1.1) angeordnet ist, sowie mit einem Greiferkopf (7) zur Übernahme/Übergabe von Werkzeugen aus einem Werkzeugspeicher zu einer Arbeitsspindel oder einem Handhabungsmodul (9) der Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schlitten (3.1) parallel zum ersten Schlitten (2.1) angeordnet ist, und dass die Schlitten 2.1. und 3.1. entlang einer vertikalen Achse (A1) verfahrbar und über ein Koppelgetriebe (K) miteinander verbunden sind und dass an dem Koppelgetriebe (K) der Greiferkopf (7) befestigt ist derart, dass dieser bei einer aufeinander zu gerichteten Relativbewegung des ersten Schlittens (2.1) und des zweiten Schlittens (3.1) eine in Bezug auf die vertikale Achse (A1) auslenkende Bewegung vollführt. Tool changing device for a machine tool, in particular a milling machining center, with a tool storage, a feeder unit, which is a vertically extending frame ( 1 ), on which a vertically movable first carriage ( 2.1 ) on a vertically extending linear guide ( 1.1 ) is arranged, and with a rapier head ( 7 ) for transferring / transferring tools from a tool storage to a work spindle or a handling module ( 9 ) of the machine tool, characterized in that a second carriage ( 3.1 ) parallel to the first carriage ( 2.1 ), and that the carriages 2.1. and 3.1. along a vertical axis (A1) are movable and connected to each other via a coupling mechanism (K) and that at the coupling gear (K) of the gripper head ( 7 ) is fastened in such a way that, in the case of a relative movement of the first carriage directed towards one another (FIG. 2.1 ) and the second carriage ( 3.1 ) performs a deflection with respect to the vertical axis (A1).

Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schlitten (2.1) und der zweite Schlitten (3.1) an einer gemeinsamen Führung (1.1) oder an separaten zueinander fluchtenden Führungen entlang der vertikalen Achse (A1) verfahrbar sind und dass der zweite Schlitten (3.1) oberhalb des ersten Schlittens (2.1) angeordnet ist. Tool changing device according to claim 1, characterized in that the first carriage ( 2.1 ) and the second carriage ( 3.1 ) on a joint tour ( 1.1 ) or on separate mutually aligned guides along the vertical axis (A1) are movable and that the second carriage ( 3.1 ) above the first carriage ( 2.1 ) is arranged.

Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Schlitten (3.1) in einem ersten Drehgelenk (3.2) eine erste Koppel (4) des Koppelgetriebes (K) schwenkbar angeordnet ist, dass die erste Koppel (4), an ihrem vom ersten Drehgelenk (3.2) wegweisenden Ende, den Greiferkopf (7) aufweist und über ein zwischen ersten Drehgelenk (3.2) und Greiferkopf (7) angeordnetes zweites Drehgelenk (5) mit einer zweiten Koppel (6) schwenkbar verbunden ist und dass das vom zweiten Drehgelenk (5) wegweisende Ende der zweiten Koppel (6) mittels eines dritten Drehgelenks (2.2) mit dem ersten Schlitten (2.1) drehgelenkig verbunden ist derart, dass sich zwischen dem ersten Drehgelenk (3.2) und dem dritten Drehgelenk (2.2) die vertikale Achse (A1) und zwischen dem Greiferkopf (7) und dem dritten Drehgelenk (2.1) eine horizontale Achse (A2) erstreckt und dass das Verfahren des Greiferkopfes (7) innerhalb einer sich vertikal erstreckenden Ebene erfolgt, in der die erste Achse (A1) und die zweite Achse (A2) senkrecht zueinander liegen. Tool changing device according to claim 1 or 2, characterized in that on the second carriage ( 3.1 ) in a first pivot ( 3.2 ) a first coupling ( 4 ) of the linkage (K) is pivotally arranged such that the first coupling ( 4 ), at her from the first swivel ( 3.2 ) groundbreaking end, the rapier head ( 7 ) and via an intermediate pivot ( 3.2 ) and rapier head ( 7 ) arranged second rotary joint ( 5 ) with a second coupling ( 6 ) is pivotally connected and that of the second pivot ( 5 ) groundbreaking end of the second coupling ( 6 ) by means of a third rotary joint ( 2.2 ) with the first carriage ( 2.1 ) is pivotally connected such that between the first pivot ( 3.2 ) and the third pivot ( 2.2 ) the vertical axis (A1) and between the gripper head ( 7 ) and the third pivot ( 2.1 ) extends a horizontal axis (A2) and that the method of the gripper head ( 7 ) takes place within a vertically extending plane in which the first axis (A1) and the second axis (A2) are perpendicular to each other.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drehgelenk (5) im Wesentlichen mittig zwischen dem ersten Drehgelenk (3.2) und dem Greiferkopf (7) angeordnet ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second rotary joint ( 5 ) substantially centrally between the first pivot ( 3.2 ) and the rapier head ( 7 ) is arranged.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schlitten (2.1) und der zweite Schlitten (3.1) über einen ersten Antrieb vertikal verfahrbar sind und dass der zweite Schlitten (3.1) mittels wenigstens eines zweiten Antriebes relativ zum ersten Schlitten (2.1) vertikal durch Einleitung einer Drehbewegung in wenigstens eines der Drehgelenke (2.2, 3.2 5) verfahrbar ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first carriage ( 2.1 ) and the second carriage ( 3.1 ) are vertically movable via a first drive and that the second carriage ( 3.1 ) by means of at least one second drive relative to the first carriage ( 2.1 ) vertically by introducing a rotational movement in at least one of the swivel joints ( 2.2 . 3.2 5 ) is movable.

Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schlitten (3.1) relativ zum ersten Schlitten (2.1) vertikal durch Einleitung einer Drehbewegung in die zweite Koppel (6) verfahrbar ist. Tool changing device according to claim 5, characterized in that the second carriage ( 3.1 ) relative to the first carriage ( 2.1 ) vertically by initiating a rotational movement in the second coupling ( 6 ) is movable.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des zweiten Antriebes im Drehpunkt (2.2) die Drehbewegung in die zweite Koppel (6) einleitbar ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that by means of the second drive in the fulcrum ( 2.2 ) the rotational movement in the second coupling ( 6 ) can be introduced.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schlitten (3.2) in der Art eines Schubgelenkes ausgeführt ist, dessen vertikale Stellbewegung durch den zweiten Antrieb in Form eines Drehantriebes des Koppelgetriebes einleitbar ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second carriage ( 3.2 ) is designed in the manner of a sliding joint whose vertical adjusting movement can be introduced by the second drive in the form of a rotary drive of the linkage.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkopf (7) entlang der vertikalen Achse (A1) bewegbar ist, wenn sich der erste Schlitten (2.1) und der zweite Schlitten (3.1) im Gleichlauf entlang der vertikalen Achse (A1) bewegen, und während dieser Bewegung das Koppelgetriebe (K) in sich starr ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gripper head ( 7 ) is movable along the vertical axis (A1) when the first carriage ( 2.1 ) and the second carriage ( 3.1 ) move in synchronism along the vertical axis (A1), and during this movement, the coupling gear (K) is rigid in itself.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkopf (7) entlang der horizontalen Achse (A2) bewegbar ist, wenn der Schlitten (2.1) entlang der Achse (A1) unbewegt ist und das Koppelgetriebe in sich so bewegt wird, dass sich der zweite Schlitten (3.1) entlang der vertikalen Achse (A1) relativ zum ersten Schlitten (2.1) bewegt. Tool changing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the gripper head ( 7 ) is movable along the horizontal axis (A2) when the carriage ( 2.1 ) is unmoved along the axis (A1) and the coupling gear is moved in itself so that the second carriage ( 3.1 ) along the vertical axis (A1) relative to the first carriage ( 2.1 ) emotional.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehgelenk (3.2), das dritte Drehgelenk (2.2) und der Greiferkopf (7) in einem gleichen Abstand (a) vom zweiten Drehgelenk (5) beabstandet sind. Tool change device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first pivot ( 3.2 ), the third pivot ( 2.2 ) and the rapier head ( 7 ) at an equal distance (a) from the second pivot ( 5 ) are spaced.

Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferkopf (7) zwischen – einem auf einer Seite des Gestells (1) angeordneten Werkzeugspeicher (10) und – wenigstens einer auf einer gegenüberliegenden Seite des Werkzeugspeichers angeordneten Spindel oder wenigstens einem Handhabungsmodul (9), mit der das Werkzeug vom Greiferkopf (7) in die Arbeitsspindel ein- oder auswechselbar ist bewegbar ist. Tool changing device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the gripper head ( 7 ) between - one on one side of the frame ( 1 ) arranged tool memory ( 10 ) and At least one spindle arranged on an opposite side of the tool storage or at least one handling module ( 9 ), with which the tool from the rapier head ( 7 ) in the work spindle or interchangeable is movable.