DE2021418C2

DE2021418C2 - Automatische Werkzeugwechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2021418C2
Application number: DE2021418A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Ivrea Fantoni
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1970-04-30
Publication date: 1984-05-03
Also published as: CA925683A; CH515095A; GB1259751A; FR2040462A1; DE2021418A1; BE749491A; SE352009B; US3719977A

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Werkzeugwechselvorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 34 06 607 bekanntgeworden. Hier erfolgt jedoch die Drehung der Trommel mittels einer hin- und herbeweglichen Sperrklinke und eines Sperrades, was die korrekte Ausrichtung mit der Spindelachse nicht zuverlässig gewährleistet. Außerdem sind die Werkzeuge drehbar in von der Trommel getragenen Lagern untergebracht, die auf diese Weise mit der Spindel unter der Zuführungssteuerung als Ganzes verschoben werden muß.

Des weiteren ist eine Werkzeugmaschine bekannt (CH-PS 3 71 938). die ein Magazin mit Hülsen zur Aufnahme von Spindeln besitzt, das gedreht werden kann, um eire ausgewählte Hülse mit einer Antriebswelle auszurichten, wobei das Magazin in der Arbeitsstellung durch einen Süfi festgestellt wird, der mit einer entspre-JO chenden Bohrung zusammenwirkt und zur wahlweisen Betätigung von Positionsmikroschaltern zurückgezogen werden kann. Diese Maschine ist ziemlich kostspielig wegen der Vielzahl der Hülsen, die aus ihren Sitzen nicht entfernt werden können und zu Zuführzwecken r> nicht bewegbar sind. Hinzu kommt, daß der Stift, weil er zurückziehbar ist. nicht in der Lage ist, die Winkelposition des Magazins genau einzustellen.

Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine mit nur einer einzigen 4(i .Spindelhülse und einer Werkzeugwechselvorrichtung zu schaffen, die zuverlässig und billig ist, weil sie nur eine sehr einfache Werkzcugauswähleinrichtung erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Mhj teln des Hauptanspruchs gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In den F i g. 1 bis 6 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt der Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 1, aus dem eine hydraulische Vorrichtung hervorgeht, die die Werkzeughaltetrommel gegenüber dem Spindelstock in Längsrichtung verstellt, in der Hubende-Stellung, der die Befestigung eines Werkzeugs an der Spindel entspricht,

F i g. 3 einen F i g. 2 ähnlichen Schnitt, aus der die hy-

W) draulische Steuervorrichtung in der Hubende-Stellung hervorgeht, die der in F i g. 2 gezeigten gegenüberliegt und die dem Lösen des Werkzeugs von der Spindel entspricht.

I ig. 4 einen [-"ig. 1 entsprechenden Teilschnitt, aus ty-> dem der Spindelstock in der Stellung hervorgeht, in der das Werkzeug von dem Spindelkopf völlig gelöst ist.

F i g. 5 einen Tcilschnitt des Spindelstocks längs der Linie V-V in F i g. 1, ans dem die von einer Vorrichtung

zur Zentrierung der Werkzeughaltetrommel ausgeübte Wirkung im einzelnen hervorgeht, und

Fig.6 das Schaltbild der elektrischen Steuerschaltung der Werkzeugwechselvorrichtung.

Der Spindelstock 1, der in F i g. 1 -jüweise dargestellten Werkzeugmaschine besteht aus einem Gehäuse 2, auf dem ein Support 3, der eine Werkzeughaltetrommel 4 trägt, in Längsrichtung in irgendeiner geeigneter: Weise gleiten kann, z. B. mittels Stützen 5, die in stationären Büchsen € gleiten.

Die Trommel 4 besitzt im wesentlichen eine Kegelstumpfform, die seitlich von einer konischen Wand 7 und einer ringförmigen Fläche 8 an der Oberseite begrenzt wird. Die Trommel 4 kann sich um ihre Drehachse 9 drehen und wird von einem Satz Rollen 10 getragen, die in ringförmigen Lagerflächen in dem Support 3 und in der Trommel selbst angeordnet sind.

Das Gehäuse 2 trägt auch eine Werkzeugspindel 11, deren Drehachse 12 horizontal und parallel zu der Bedrehen kann, ist in diesem mittels zweier Lager 34 gelagert und an der Oberseite von einer Deckplatte 33 abgedeckt. In dem Gehäuse 24 ist ein stationäres Segment 35 vorgesehen, dessen Endwände 36 bzw. 36' dazu dienen, den Hub des Kolbens 26 in beiden Richtungen zu begrenzen. Dadurch, das Öl unter Druck in die Kammer zwischen der Wand 36 des stationären Segments 35 und der entsprechenden Wand des Drehkoibens 26 gebracht wird, wird letzterer um 180° um die Achse der Welle 29 gedreht, wodurch die gegenüberliegende Seite des Kolbens mit der Endwand 36' des stationären Segments in Berührung kommt. Während dieser Drehbewegung dreht sich der Zapfen 30 ebenfalls um 180° um die Achse der Welle 29. Da er jedoch in dem Schlitz 31 der Platte 32 des Gehäuses 2 gehalten wird, bewegt er das Gehäuse 24 der hydraulischen Vorrichtung 23 axial relativ zu dem Gehäuse. Die F i g. 2 und 3 zeigen jeweils die Stellungen, die von dem Gehäuse 24 entsprechend den beiden zuvor erwähnten Stellungen am Ende des Hubes

wegungsrichtung der Werkzeughaltetrommel 4 gegen- 20 des Kolbens 26 in einer von beiden Richtungen eingeüber dem Gehäuse 2 verläuft. Der Winkel, der von der nommen werden.

Erzeugenden der Oberfläche der konischen Seitenwand 7 der Trommel 4 mit der Drehachse 9 der Trommel gebildet wird und der Winkel, der von der Achse 9 mit der Achse 12 der Spindel 11 gebildet wird, sind zueinander komplementär, wodurch die Erzeugende der Oberfläche der konischen Wand 7, die die Achse 12 schneidet, rechtwinklig zu letzterer verläuft. Der Support 3 ist somit so geformt, daß die Trommel 4 gegenüber dem Gehäuse 2 die oben beschriebene relative Lage einnehmen kann.

An dem Support 3 ist ein Elektromotor 13 befestigt, der durch ein Antriebsritzel 14, einen Zahnriemen 15 und ein Zahnrad 16 eine Welle 17 antreibt, an der ein Endritzel 18 sitzt, das mit einem Zahnkranz 19 mit Innenverzahnung kämmt, das einstückig mit der Trommel 4 ausgebildet ist. Der Elektromotor 13 ist ein Umkehrmotor und ist mit einer Bremse versehen. Es ist daher mittels des Motors möglich, die Werkzeughalletrommel 4 in der gewünschten Richtung /u drehen und die Trommel in einer vorbestimmten Winkelstellung anzuhalten.

Die konische Seitenwand 7 der WerkzcughaltetiOinmel 4 besitzt mehrere Ausnehmungen 20 mit großem Durchmesser, in denen jeweils ein Werkzeug 21 angeordnet ist. das an einer entsprechenden Werkzeughaltescheibe 22 sitzt. Die relative Lage der Trommel 4 gegenüber der Spindel 11 ist derart, daß es während der Drehung der Trommel möglich ist. die Achsen einer jeden Ausnehmung 20 und damit eines Werkzeugs 21 mit der Spindelachse in Übereinstimmung zu bringen.

Zum Verfahren der Trommel 4 in der horizontalen Richtung parallel zu der Achse 12 der Spindel 11 ist eine hydraulische Vorrichtung 23 vorgesehen (Fig. 1, 1 und 3). Diese Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 24. das in der Aufsicht nahezu quadratisch ist. Das Gehäuse ist an einem Ende (in F i g. 1 an der rechten Seite) einstückig mit einem Vorsprung 25 des Supports 3 ausgebildet. Ein Drehkolbcn 26 (Fig. 2, 3). der die Form eines Ringsegments besitzt, dreht sich gleitend in einer entsprechenden zylindrischen Kammer 27. Der Kolben ist mittels eines Keils mit einer Scheibe 28 verbunden, die wiederum an einer Welle 29(F 1 g. I) befestigt ist, die an ihrer Unterseite mit einem exzentrischen Zapfen 30 versehen ist. der sich in einem Schiit/ 31 mit im wesentlichen rechteckiger Form befindet, der in einer Platte 32 ausgebildet ist. die einstückig mit dem Gehäuse 2 des Spindclsiocks ausgebildet ist.

Die Welle 29. die sich gegenüber dem Gehäuse 24 Die Werkzeugwechselvorrichtung ist weiterhin mit einer Zentriervorrichtung versehen, die ein Zentrierelement 37 besitzt, das an dem Gehäuse 2 befestigt ist und dessen Ac^hse in der gleichen vertikalen Ebene wie die Achse 12 der Spindel 11 liegt, sowie mehrere Zentrierstifte 38, von denen jeder an der Innenseite der Trommel 4 in Übereinstimmung mit einem Werkzeug 21 befestigt ist. so daß die Achse eines jeden Stiftes 38 in der gleichen radialen Ebene wie die des entsprechenden Werkzeugs 21 liegt.

Das Zentrierelement 37 besteht aus einer zylindrischen Bohrung 39, die den Kopf 40 eines der Stifte 38 aufnehmen kann, sowie aus einer konischen Führungsbohrung 41. Die Zentrierstifte 38 und das Zentrierelement 37 dienen dazu, der Trommel 4 gegenüber der Spindel 11 während der axialen Bewegung (ir Fig. 1 nach links) der Trommel gegenüber der Spindel 11 und nach Beendigung der von dem Elektromotor 13 ausgeübten Bremswirkung eine genaue Winkellage zu verleihen, so daß die Trommel kleine Winkeldrehungen durchführen kann.

jedes Werkzeug 21 ist in der entsprechenden Aufnahme 20 der Werkzcughaltetron nel 4 dadurch befestigt,

4-5 daß seine Werkzeughaltescheibe 22 in die Aufnahme eingesetzt ist, und daß ein Wulst 42 der Scheibe 22 an einem entsprechenden ringförmigen Wulst der Aufnahme 20 anliegt. Um die Werkzeuge 7.1 stabil in dieser Einbaustellung in der Wand 7 der Trommel zu halten, ist

ϊο eine Anzahl von Arretierstiften 43 /orgesehen, die gegenüber den Werkzeughaltescheiben 22 radial beweglich sind und in radiale Bohrungen 44 der Scheiben eingesetzt werden können.

Bei Beendigung eines mit einem der Werkzeuge 21 durchgeführten Arbeitsvorgangs wird die radiale Bohrung 44 der Werkzeughaltescheibe 22 mit ihrer Achse in genauer Übereinstimmung mit dem entsprechenden Arretierstift 43 angeordnet, indem die Spindel 11 wieder in die gleiche Winkelstellung gegenüber dem Gehäuse 2

j» des Arbeitskopfes gebracht wird.

Außerdem ist jeder Arretierstift 43 mit einem U-förmijcn Schlitz 45(F i g. 4) versehen, der konstant in Richtung der Achse der Werkzeughalteirommel gehalten wird und der mit dem zylindrischen Kopf 46 einer Stan-

r. ge 47 zusammenwirken kann, die an dem Kolben 48 eines hydraulischen Zylinders 49 sitzt, der an dem Gehäuse 2 des Arbeitskopfes befestigt und direkt unter der Spindel 11 angeordnet ist. Wie in F i g. 1 gezeigt ist, kann

der U-förmige Schlitz des Stiftes 43, der die Werkzcughaltescheibe 22 des Werkzeugs 21 arretiert, die in Übereinstimmung der Spindel angeordnet ist. mit dem zylindrischen Kopf 46 zusammenwirken, und daher ist es möglich, indem man öl in den Zylinder 49 bringt, den Kolben 48 axial nach unten zu verstellen (Fig. I), wodurch der Arretierstift 43 zurückgezogen wird und die Werkzeughaltescheibe 22 freigibt. Wenn der Stift 43 danach von dem Kolben 48 wieder eingesetzt wird, wird er von einem federbetätigten Anschlag, der in F i g. 4 zu sehen ist, gehalten.

Um das ausgewählte Werkzeug 21 zu drehen, wenn es an der Spindel 11 befestigt ist, sind ein konischer Schaft 50 und ein oder mehrere kleine Nocken 51 (Fig. 4) an der Vorderseite der Spindel 1! vorgesehen, die mit entsprechenden Ausnehmungen 52 zusammenwirken, die in den Werkzeughaltescheiben 22 in an sich bekannter Weise ausgebildet sind. Es ist auch möglich, eine andere geeignete Einrichtung vorzusehen, um das Werkzeug 21 in Drehung zu versetzen.

Um den Elektromotor 13 zu betätigen, sind sieben Mikroschalter 54 (nur vier sind davon in F i g. 1 gezeigt) in einem Gehäuse 53 angeordnet, das an dem Support 3 befestigt ist. jeder dieser Mikroschalter kann mit einem von sieben entsprechenden Nocken 55 zusammenwirken, die von einer an der Trommel 4 sitzenden Stange getragen werden. Ein Satz Nocken 55 ist in Übereinstimmung mit jedem Werkzeug angeordnet.

Um für jede Stellung der Werkzeughalletrommel 4 die geeignete Drehrichtung der Trommel zu wählen und ein gewünschtes Werkzeug an der Spindel 11 auf dem kürzesten Weg in Stellung zu bringen, ist es nur notwendig, in einer später beschriebenen Weise die Werte von Zahlen A und R, die jeweils die tatsächliche Stellung der Trommel angeben, und die von einem gegebenen Programm, das z. B. auf einem Band aufgezeichnet ist, zu vergleichen.

Die Anzahl der Werkzeuge, die von der Trommel 4 bei einer Ausführungsform getragen wird, beträgt 20. Es sei angenommen, daß die Stellungen der Werkzeuge an der Trommel durch steigende Zahlen von 1 bis 20 bezeichnet werden, die z. B. von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn an der Trommel 4 steigen. Die Zahlen A und R werden durch einen binärcodierten Dezimalcode (BCD) ausgedrückt. Um die Zahlen bis 19 anzugeben, ist eine Kapazität von fünf binären Ziffern erforderlich, um jedoch die Zahl 20 (10; 0000) anzugeben, wäre eine Kapazität von sechs Ziffern erforderlich. Jedoch kann die Zahl 20 durch 0 wiedergegeben werden, wodurch nur fünf binäre Ziffern erforderlich sind und es möglich ist, nur fünf rviikroschaiier zu verwenden, die mit den entsprechenden Nocken zusammenwirken, um in dein zuvor erwähnten Code die Stellung eines jeden der 20 Werkzeuge festzulegen.

Um den obigen Vergleich zwischen A und R durchzuführen, nachdem mit arithmetischen Vorgängen in einem Binärsystem die Summe X = A + T^ d. h. A plus dem Komplement von R berechnet wurde, ist es ausreichend, festzustellen, ob die fünfte binäre Ziffer von X, die so erhalten wurde 0 oder 1 ist. Es kann tatäschlich leicht gezeigt werden, daß die erforderliche Richtung der Drehung der Trommel 4 auf dem kürzesten Weg dann unter der getroffenen Voraussetzung im Gegenuhrzeiger- bzw. im Uhrzeigersinn liegt, wenn die fünfte binäre Ziffer von XO bzw. 1 ist. Es ist ausreichend, diese Prüfung durchzuführen, ohne daß es notwendig ist, das gesamte Ergebnis der Summe A + R zu bestimmen, wodurch sich die Schaltung der Addiervorrichtung, die zur Bestimmung des Wertes X vorgesehen wird, erheblich vereinfacht.

Deshalb sind fünf der sieben Mikroschalter 54 dazu bestimmt, fünf Bits zu erfassen, die die Stellung der Trommel kennzeichnen, während von den übrigen zwei eines ein Abtastbit liefert, das in an sich bekannter Weise ein Lesezustimmungssignal ergibt, und das andere ein Paritätsbit liefert, das in an sich bekannter Weise die Prüfung der codierten Information ermöglicht, die von den Nocken 55 gelesen wird.

F i g. 6 zeigt die Steuerschaltung für die Vorrichtung. Diese besteht aus einem Register R_c für die Werkzeugstellung, das die Daten enthält, die z. B. von einem gelochten Streifen gelesen werden, der das auszuwechselnde Werkzeug kennzeichnet, sowie einen Detektor R_t für die Signale der sieben Mikroschalter 54, die den entsprechenden Nocken 55 zugeordnet sind.

Die fünf Bits, die die Stellung der Trommel 4 angeben und die beiden anderen Bits, nämlich das Paritätsbit und das Abtastbit, werden einer Vergleichsschaltung C zugeführt, dem auch von dem Register R₁- die fünf Bits des Programms zusammen mit dem entsprechenden Paritätsbit zugeführt werden. Die Vergleichsschaltung C vergleicht die Bits von A₁- mit denen von /?, und wenn eine Koinzidenz auftritt, gibt sie ein Koinzidenzsignal Stab.

Die fünf Stellungsbits entsprechend der zuvor erwähnten Zahl R, die in einem Binärcode die erforderliche Stellung der Trommel liefert, werden von R_c zu einem Inverter /ι geleitet, der das Kompoment von R, nämlich tf liefert, und werden dann von letzterem einer Addierschalmng S_n, zugeleitet, der auch die fünf Stellungsbits, die von R, erfaßt werden (entsprechend der Zahl A, die in einem Binärcode die tatsächliche Stellung der Trommel abgibt) zugeführt werden^Diese Addierschaltung liefert die Summe X = A + R, deren Ergebnis in der oben beschriebenen Weise ein Drehsignal der Trommel im Uhrzeiger- bzw. im Gegenuhrzeigersinn 5'obzw.S.i erzeugt.

jedes der Signale So. Sa setzt eines der beiden Flip-Flops Fo, F.\ bei Vorhandensein eines Zustimmungssignals S. das von einem Flip-Flop Fabgegeben wird, das wiederum von einem Signal gesetzt wird, das durch die Bearbeitungszyklusfolge erzeugt wird. Jedes Flip-Flop Fn, F.\ kann einen entsprechenden Fernsteuerungsschalter To bzw. T.\ betätigen, der die Drehung des Motors M, 13 in einer vorbestimmten Richtung veranlaßt. Das Signal S, das von dem Flip-Flop Fabgegeben wird, betätigt auch einen Fernsteuerungsschalter 7>, der die Bremse Fdes Motors M löst.

Wenn die Vergleichsschaltung ein Koinridenzsignal Sc abgibt, werden die Flip-Flops F₀, F_A zurückgestellt, worauf der Motor Mangehalten und gebremst wird.
Das gleiche Signal S_c, das durch eine Verzögerungsschaltung R, das Gatter Py erreicht, ermöglicht bei Vorhandensein eines weiteren Signals, das von einem Mikroschalter Ms zur Kontrolle der Lage der Trommel 4 abgegeben wird, die Durchführung des Zyklus mittels eines Signals Sp. Die Verzögerungsschaltung R, ist not-

wendig, um die Durchführung des Zyklus, nämlich die Verstellung und Zentrierung der Trommel, gleichzeitig mit der Beendigung der Drehbewegung zu beginnen, während der Kontrollmikroschalter Ms die Aufgabe hat, zu kontrollieren, ob die Grobeinstellung der Trommel, die mittels des Motors 13 erreicht wird, wie später beschrieben wird, mit einer Winkeltoleranz durchgeführt wurde, die es dem Kopf 14 (F i g. 5) des Zentrierstifts 38 ermöglicht, in die sich verjüngende Bohrung 41 des Zen-

trierelernents 37 eingeführt zu werden, nachdem die Querbewegung der Trommel 4 durchgeführt ist. Der Mikroschalter Λ7, kann an dem stationären Support 3 in einer Stellung befestigt werden, die dessen Betätigung durch ein entsprechendes Betätigungselement zuläßt, das von der Trommel getragen wird und das mit den Nocken 55 übereinstimmen kann. Vorzugsweise wird der Kontrollmikroschalter in einem Winkelabstand vonder Spindel 11 entsprechend zwei Schritten der Trommel angeordnet und von dem Abtastnocken 55 betätigt.

Das Drehzustimmungssignal, das in das Flip-Flop F (Fig. 6) gelangt, wird gleichzeitig über eine Verzögerungsschaltung R'i (mit einer Verzögerung von z. B. zehn Schritten entsprechend einer Drehung von 180° der Trommel) einem Gatter Pi zugeführt, das auch ein von einem Inverter /j erzeugtes Signal erhält, der das Signal Si empfängt.

Bei NichtVorhandensein des Koinzidenzsignals S( für eine Periode von zehn Schritten erzeugt das Gatter P₂ ein Stopsignal S₄, das die Steuerungen des Spindelstocks blockiert und mittels einer Lampe L ein Warnsignal dieser Blockierung der Steuerungen abgibt. Dies gibt Sicherheit im Falle von Aufzeichnungsfehlern oder des Ausfalls einiger Elemente der Schaltung, z. B. eines der Mikroschalter54.

Die Arbeitsweise der Werkzeugwechselvorrichtung ist wie folgt:

Es sei zunächst angenommen, daß sich die Trommel 4 in der Stellung befindet, die der Vollendung eines mit einem Werkzeug 21 (Fig. 1) durchgeführten Vorgangs entspricht, ur.J daß andere Werkzeuge in den verschiedenen Ausnehmungen der Trommel befestigt wurden. Diese Werkzeuge wurden von Hand an der Trommel befestigt, wobei zunächst die Arretierstifte 43 herausgezogen wurden, um die Werkzeughaltcscheiben 22 einführen zu können und die Werkzeughaltescheiben 22 einführen zu können und danach die Stifte in die Bohrung 44 der Scheiben 22 schnappen zu lassen. Die Werkzeughaltescheibe 22 des Werkzeugs 21, das an der Spindel 11 befestigt ist. wird durch den entsprechenden Arretierstift 43 freigegeben, da dieser, wie in der Figur zu sehen ist. durch den zylindrischen Kopf 46 des Kolbens 48 des hydraulisenen Zylinders 49 nach unten gezogen und mit dem U-förmigen Schlitz 45 des Stiftes gekuppelt wurde.

Ausgehend von dieser so festgelegten Stellung wird am Beginn des Werkzeugwechselvorgangs zunächst der hydraulische Zylinder 49 betätigt, wodurch der zylindrische ΚορΓ 46 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gebracht wird, so daß der Stift 43 in die entsprechende Bohrung 44 in der Werkzeughaltescheibe 22 eingeführt wird. Unter Verwendung einer nicht gezeigten Vorrichtung stimmt die Achse des Stiftes 43, wenn dieser in die Bohrung 44 eingesetzt werden soll, mit der der Bohrung überein. Bei diesem Vorgang wird das Werkzeug fest an der Trommel 4 arretiert.

Dadurch, daß Öl durch die Leitungen der hydraulischen Vorrichtung 23 gefördert wird, wird der Drehkolben 26 im Uhrzeigersinn gedreht und bewegt sich aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung in die in F i g. 3 gezeigte. Dieser Drehbewegung des Kolbens 26 entspricht eine axiale Verschiebung des Gehäuses 24 nach rechts und damit eine Verschiebung der Werkzeughaltetrommel 4 in der gleichen Richtung. Daher werden das Werkzeug 21 und die entsprechende Werkzeughaltescheibe 22 von der Spindel 11 gelöst. Die Stellung relativ zu der Spindel, die von diesen Teilen eingenommen wird, ist dann die in F i g. 4 gezeigte.

Danach wird die Drehung der Trommel 4 begonnen, während der die automatische Wahl des besonderen gewünschten Werkzeugs auf dem kürzesten Weg durchgeführt wird, wie oben beschrieben wurde.

Die Drehung der Trommel findet in der Richtung statt, die von dem Signal eingestellt wird, das von der

ίο Addierschaltung S₁₁₁(F i g. 6) in der zuvor beschriebenen Weise erzeugt wurde. Wenn die Vergleichsschaltung C ein Koinzidenzsignal S₁ abgibt, wird der Motor M, 13 angehalten und gebremst. Die Werkzeughaltetrommel nimmt dann eine Winkelstellung ein, die grob der End-Stellung entspricht, jedoch stimmt die Stellung der Achse des gewählten Werkzeugs im allgemeinen nicht genau mit derderSpindelachse überein.

Sobald das Gatter P\ das Signal S₁, der »Zyklusdurchführung« abgegeben hat, wird die hydraulische Vorrichtung 23(F i g. 1, 2, 3) in Betrieb genommen, wodurch der Drehkolben 26 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die Trommel 4 wird daher in Fig. 1 nach links verstellt, wodurch der Rückhub der Trommel beginnt. An einer vorbestimmten Stelle des Rückhubs der Trommel 4 betätigt letztere einen nicht gezeigten Mikroschalter, der dem Fernsteuerungsschalter T/(Fig. 6) des Elektromotors M, 13 ein Signal zuführt, das die Bremswirkung, die von letzterem ausgeübt wird, aufhebt. An einer anderen Stelle des Rückhubs der Trommel 4, unmittelbar benachbart der oben erwähnten, kommt der Zentrierstift 38 (F i g. 5), der mit dem ausgewählten Werkzeug übereinstimmt, mit dem Zentrierelement 37 in Berührung. Der Kopf des Zentrierstiftes 38 wirkt zunächst mit der konischen Oberfläche der konischen Bohrung 41 zusammen, wodurch eine geringe Winkeldrehung der Trommel 4 bewirkt wird, die frei ist, wie oben erläutert wurde, und ihre Winkelstellung ändern kann, so daß der Zentrierstift 38 völlig in die zylindrische Bohrung 39 des Zentrierelements 37 eingefügt werden kann, wie in

4(i Fig. 1 gezeigt ist. was schließlich dazu führt, daß die Werkzeughaltetrommel 4 gegenüber der Spindel 11 mit hoher Genauigkeit in Stellung gebracht wird.

Am Ende des Rückhubs der Trommel 4 wird außer dem genauen Zentrierung der Trommel gegenüber der Spindel eine feste Arretierung des Werkzeugs 21 (Fig.4) an der Spindel erhalten, indem der konische Schaft 50 mit der entsprechenden konischen Ausnehmung der Spindel gekuppelt wird und die Nocken 5t in die entsprechenden Ausnehmungen 52 der Werkzeughaltcscheibe 22 eingefügt werden.

Bei Beendigung der Dreiiung und der Längsrückbewegung der Trommel 4, durch die das neu gewählte Werkzeug an der Spindel 11 (Fig. 1) befestigt wurde, nimmt der U-förmige Schlitz des Arretierstiftes 43, der dem ausgewähltenWerkzeug zugeordnet ist, die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein, in der der Schlitz mit dem zylindrischen Kopf 46 des Schaftes 47 gekuppelt ist. Durch Betätigung des hydraulischen Zylinders 49 wird es möglich, den Stift 43 aus der entsprechenden Bohrung 44 der Werkzeughaltescheibe 22 zu ziehen, wodurch das Werkzeug von der Spindel gedreht werden kann.

Die Erfindung ist auch auf Werkzeugmaschinen anwendbar, die einen Spindelstock mit einer vertikalen oder einer geneigten Spindel besitzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem Spindelstock mit einer waagerechten Spindel und einer Werkzeughaltetrommel, die sich auf einem Support drehen kann und eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Werkzeugaufnaiimen besitzt, von denen jede ein entsprechendes Werkzeug hält, das mit der Spindel in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Trommel mit bezug auf die Spindel derart positioniert ist, daß sie bei Drehbewegung der Trommel ein ausgewähltes Werkzeug der Spindel im axialen Abstand von derselben, jedoch in im wesentlichen genauer Ausrichtung zum Ineingiiffkommen mit derselben darbietet, wobei der Trommelsupport parallel zur Spindel zwischen einer ersten Stellung, in der das ausgewählte Werkzeug sich im axialen Abstand von der Spindel befindet, und einer zweiten Stellung verschiebbar bewegt wird, in der das Werkzeug mit der Spindel in Eingriff kommt und von der Trommel abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (4) von einem Elektromotor (13) unter der Steuerung einer Positionsfühleinrichtung (55) wahlweise gedreht wird, um das ausgewählte Werkzeug (21) mit der Spindel (11) nahezu auszurichten, wobei die Trommel (4) und das Maschinengehäuse (2) mit einer Vielzahl von Zentrierstiften (38) versehen sind, die entweder an der Trommel oder am Maschinengehäuse befestigt sind und mit einer auf dem jeweils anderen Teil vorgesehenen Bohrung zusammenwirken können, die eine Achse aufweist, die parallel zur Spindel verläuft, zwecks Aufnehmens der Zcntrierstifie. wenn der Trommclsupport (3) in die zweite Stellung verschoben ist, wobei jeder dieser Zentrierstifte einen konischen Abschnitt (38) und einen Abschnitt (40) von vorbestimmten! Durchmesser hai, während die Bohrung mit einem konischen Abschnitt (41) versehen ist, der zu einer zylindrischen Kammer (39) mit diesem vorbestimmten Durchmesser führt, wodurch diese Zentrierstiftc in die konische Bohrung eingreifen, um eine darauffolgende Drehung der Trommel durchzuführen und das ausgewählte Werkzeug genau mit der Spindel auszurichten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Positionsfühleinrichtung Schalter einschließt, die von von der Trommel getragenen Nocken gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (13), der die Trommel (4) drehantreibt, eine von Schaltern (54) gesteuerte elektromagnetische Bremse aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (13) an dem Trommelsupport (3) befestigt und mit der Trommel (4) durch ein Getriebe gekuppelt ist, das ein Ritzel (18) aufweist, welches mit einem an der Trommel (4) befestigten Zahnkranz (19) mit Innenverzahnung kämmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (18) auf einer Antriebswelle (17) befestigt ist, wobei ein Zahnrad (16) auf dieser Welle und ein Ritzel (14) auf der Motorwelle mittels eines gezahnten Riemens (15) gekuppelt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Support (3) mittels eines hydraulischen Motors (23) verschoben wird.

der an dem Gehäuse (2) angebracht ist und einen hydraulischen Zylinder (24) und einen Drehkolben (26) aufweist, welcher in dem Zylinder arbeitet und einen exzentrischen Zapfen (30) besitzt, der in einem Schlitz (31) arbeitet, um dem Support (3) eine geradlinige Bewegung zu verleihen.