DE2325629C2

DE2325629C2 - Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2325629C2
Application number: DE2325629A
Authority: DE
Inventors: Earl R. Milwaukee Wis. Lohneis
Original assignee: Kearney and Trecker Corp
Current assignee: Kearney and Trecker Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1984-11-08
Also published as: NL7306966A; FR2230454B1; IT988296B; DE2325629A1; JPS4956269A; CH557719A; US3817391A; GB1433911A; JPS53138785U; JPS5515944Y2; FR2230454A1; NL152782B; CA977535A

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine, mit einer Führungsbahn, entlang welcher eine Mehrzahl von Werkzeugbehältnissen mittels einer Antriebskette bewegbar ist, die mit den Werkzeugbehältnissen in Eingriff tretende Mitnehmer besitzt, wobei die Werkzeugbehältnisse mittels Rollen an der Führungsbahn geändert sind.

Bei einem bekannten Werkzeugmagazin dieser Art (DE-OS 17 52 605) sind die Anordnung der Rollen an den Werkzeugbehältnissen und die Ausbildung der Führungsbahn derart, daß zum Abnehmen eines Werkzeugbehältnisses von der Antriebskette dieses Werkzeugbehältnis gekippt und angehoben werden muß. Dies ist ein vergleichsweise umständlicher und komplizierter Arbeitsvorgang.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine so auszubilden, daß die Werkzeugbehältnisse durch Ausführen einer einfachen Bewegung von der Antriebskette abgenommen und an ihr angeordnet werden können. Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Werkzeugmagazin der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß die Mitnehmer über beide Seiten der Kette vorstehende Zapfen sind, und daß die Werkzeugbehältnisse vorstehende Füße aufweisen, von denen die Füße an jeder Seite jedes Werkzeugbehältnisses jeweils in einem Abstand entsprechend dem Abstand benachbarter Mitnehmerzapfen der Kette gebildet sind und jeweils eine an der Führungsbahn geführte Rolle tragen.

Bei einem Werkzeugmagazin gemäß der Erfindung können die Werkzeugbehältnisse durch eine einfache geradlinige Bewegung von der Seite her auf die Antriebskette aufgeschoben und durch eine entgegengesetzte geradlinige Bewegung von der Antriebskette abgezogen werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert

F i g. 1 ist eine Seitenansicht einer Werkzeugmaschine, die mit einem Werkzeugwechselmechanismus bestückt ist, welcher ein Werkzeugmagazin gemäß der Erfindung enthält

Fig.2 ist eine Teilansicht die einen Teil des Werkzeugmagazins der F i g. 1 zeigt jedoch einen unterschiedlichen Abstand für die Werkzeugbehältnisse in dem Magazin zeigt

Fig.3 ist eine Teilhinteransicht die das Werkzeugmagazin gemäß der Erfindung und ihre Befestigung an der Werkzeugmaschine zeigt wobei ein Teil des Magazins weggebrochen ist um die Befestigung eines Werkzeugträgers an der Kette freizulegen.

F i g. 4 ist eine schaubildliche Ansicht die die Kupplung der Werkzeugbehältnisse mit der Antriebskette darstellt, wobei die Behältnisse in dem kleinstmöglichen Abstand voneinander angeordnet sind.

Fig.5 ist eine schaubildliche Ansicht, die derjenigen der Fig.4 entspricht jedoch mit Ausnahme, daß die Werkzeugbehältnisse größeren Abstand zueinander mit der Kette gekoppelt sind, um größere Werkzeuge aufzunehmen.

F i g. 6 ist eine Teilansicht, die teilweise im Schnitt und teilweise in Draufsicht gehalten ist und den Arretierungsmechanismus zum freigebbaren Halten der Werkzeuge in den Kartuschen zeigt.

F i g. 7 ist eine perspektivische Teilansicht, die ein Werkzeugbehältnis mit der Antriebskette gekoppelt zeigt.

F i g. 8 ist eine Teilansicht, die teilweise in Draufsicht und teilweise im Horizontalschnitt gehalten ist und ein Werkzeugbehältnis in dem Magazin an einer anderen Stelle als an der Werkzeugwechselstation angeordnet zeigt.

F i g. 9 ist eine Teilseitenansicht, d\f. einen Werkzeugleser oder Werkzeuglesegerät zeigt welches durch das Magazin an der Werkzeugwechselstation zum Lesen der Kodierung an den Werkzeugen, um diese zu identifizieren, gehalterl ist.

F i g. 10 ist eine Teilansicht, die teilweise in Seitenansicht und teilweise in senkrechtem Schnitt gehalten ist, die die Kettenfeststelleinrichtung in ihrer Arbeitslage zum Feststellen bzw. Festklemmen der Kette in ihrer angehaltenen Lage zeigt.

Fig. Il ist eine Teilansicht, die derjenigen der Fig. 10 entspricht, jedoch mit der Ausnahme, daß der Feststellmechanismus in seinem Freigabezustand gezeigt ist, um die Kette zur Bewegung über das Magazin freizugeben.

In Fig. 1 ist ein automatisches Bearbeitungszentrum mit einem Werkzeugwechselmechanismus gezeigt, in welchem das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung verkörpert ist. Wie dort gezeigt, weist die Maschine selbst ein Bett 15 auT, welches einen Arbeitssuicktragtisch 16 an seinem vorderen Ende und einen Ständer 17 an seinem hinteren Ende trägt. Der Ständer 17 trägt arbeitsmäßig einen Spindelstock 18, in welchem eine Spindel 20 gelagert ist, wobei die Spindel

?ϊ Werkzeuge 21 zum Durchführen eines Arbeitsstück-Beil arbeitungsvorganges aufnehmen kann. Die in der darge-Ta stellten Maschine verwendeten Werkzeuge sind in ei- ?V nem Standard-Werkzeughalter befestigt welcher zur ΐ Aufnahm; in der Spindel 20 angepaßt ist In dieser Be- ;'■', Schreibung wird allgemein die Kombination des Werkzeughalters und des ihm zugeordneten Schneid- bzw. Bearbeitungswerkzeuges als Werkzeug bezeichnet und ■ durch das Bezugszeichen 21 gekennzeichnet
>: Der Tisch 16 ist durch das Bett 15 zur Bewegung auf ;,; einem horizontalen Bewegungsweg getragen, weicher |ΐ* normal bzw. senkrecht zur Achse der Spindel 20 ange- |5* ordnet ist Dieser Bewegungsweg des Tisches 16 wird in I;! der Technik allgemein als die X-Achse der Bewegung pi! bezeichnet Zu diesem Zweck ist der Tisch 16 auf einem £;' Paar von Bahnen 25 getragen, die an der oberen Fläche j§: de? Bettes 15 zum verschiebbaren Eingriff mit dem un-I-teren Teil des Tisches 16 befestigt sind. Ein Drehtisch 30 ist durch den Tisch 16 gehaltert und kann eine Palette 31 aufnehmen, an welcher ein (nicht gezeigtes) Arbeitsstück, welches zu bearbeiten ist, befestigt ist

Der Spindelkopf 18 ist auf einem senkrechten Bewegungsweg quer zum Bewegungsweg des Tisches 16 längs eines Weges, der in der Technik allgemein als Y-Achse der Bewegung bezeichnet wird, bewegbar. Zu diesem Zweck ist der Ständer 17 mit einem Paar von senkrechten Bahnen 33 versehen, welche durch zusammenarbeitende (nicht gezeigte) Führungen oder Bahnen an dem Spindelstock 18 verschiebbar im Eingriff sind. Der Ständer 17 ist mit einer Mittelöffnung zum Aufnehmen des Spindelstockes 18 versehen, wobei an jeder Seite des Spindelstockes 18 eine Bahn 33 angeordnet ist.

Der Ständer 17 ist auf einem horizontalen Bewegungsweg, senkrecht zum Bewegungsweg des Tisches

16, bewegbar, und dieser Bewegungsweg wird in der Technik allgemein als Z-Achse der Bewegung bezeichnet. In entsprechender Weise weist der hintere Teil des Bettes 15 ein Paar von Bahnen 35 auf, welche zum Verschiebeeingriff mit zusammenarbeitenden Bahnen 36 angeordnet sind, welche an der Unterseite des Ständers

17, wie in F i g. 3 gezeigt, gebildet sind. Bei dieser Anordnung kann der Ständer 17 ein Werkzeug 21 in Richtung auf ein Werkstück und von diesem weg bewegen, welches auf bzw. an dem drehbaren Tisch bzw. an dem Drehtisch 30 befestigt ist.

Zweckmäßige Energieantriebsmechanismen (nicht gezeigt) sind zur Betätigung des Tisches 16, des Spindelkopfes 18 und des Ständers 17 auf ihren entsprechenden Bewegungswegen längs der X-, Y- und Z-Achsen vorgesehen. Zusätzlich ist eine Kraftantriebsquelle (nicht dargestellt) zum Drehen des Drehtisches 30 mit d^r Palette 31 vorgesehen, die auf diesem befestigt ist, um das Werkstück dem Werkzeug 21 auszusetzen. Alle diese Bewegungen stehen vorzugsweise unter der Steuerung eines numerischen Steuerslromkreises zur automatischen Bedienung bzw. zum automatischen Betrieb der Werkzeugmaschinen.

Der Werkzeugwechselmechanismus der beschriebenen Ausführungsform weist einen Werkzeugwechselarm 38, welcher an einem Träger 39 befestigt ist, und weiterhin ein Werkzeugspeichermagazin 40 auf. Der Werkzeugwecrtfelarm 38 und der Träger 39 arbeiten zusammen, um '-inen W^rkzeugübertragungsmechanismus zum Überragen v<m Werkzeugen zwischen dem WerkzeugspeichermagAiin 40 und der Spindel 20 zu bilden. Das Werkzeugspeichermagazin 40 verkörpert die Merkmale gl'imäß dir Erfindung und kann mit unterschiedlichen Typen von Werkzeugübenragungsmechanismen verwendet werden, wobei der Werkzeugwechselarm 38 und der Träger 39 in der vorliegenden Beschreibung als eine betriebsfertige bzw. eine betriebsfähige Ausführungsform dargestellt sind

Die Werkzeuge 21 sind in dem Werkzeugspeichermagazin 40 in getrennten Werkzeugträgern oder Behältnissen, die allgemein durch das Bezugszeichen 41 gekennzeichnet sind, getragen. Jedes Behältnis 41 ist mit einer Bohrung versehen, um eine Buchse 41 zur Aufnahme des Schafts eines Werkzeugs 21 zu bilden. Die Behältnisse 41 werden in dem Magazin 40 vermittels einer Endloskette 45 bewegt welche auf ihrem Bewegungsweg durch ein Kettenrad 46 betätigt wird, welches durcii eine zweckmäßige (nicht gezeigte) Energiequelle angetrieben wird.

Das Werkzeugspeichermagazin 40 der vorliegend beschriebenen Ausführungsform ist von rechteckigem Aufbau, obwohi es selbstverständlich ist, daß andere Aufbauten, beispielsweise kreisförmige, falls es gewünscht ist vorgesehen werden können. Darüber hinaus ist der Aufbau des Werkzeugspeichermagazins 40 so gewählt, daß er leicht in seiner Größe variiert werden kann, um ihn an die Erfordernisse einer besonderen Situation anzupassen. Der Bewegungsweg der Kette 45 entspricht dem rechteckigen Aufbau des Werkzeugspeichermagazins 40 und ist durch eine Kettenführung 47 festgelegt welche sich um den gesamten rechteckigen Bewegungsweg der Kette 45 erstreckt und die abgerundeten Ecken mit Ausnahme der rechten unteren Ecke, bei Blickrichtung entsprechend der F i g. 1, mit einschließt, wo Raum für das Antriebskettenrad 46 gelassen ist und wo die Kette um diese Ecke durch das Kettenrad 46 selbst geführt ist.

Wie am besten in F i g. 3 zu sehen, ist die Kettenführung 47 auf einer hinteren Platte 49 getragen, welche das gesamte Werkzeugspeichermagazin 40 trägt Die hintere Platte 49 ist an der Seite des Ständers 17 befestigt, wobei sie durch zweckmäßige Abstandhalter 51 im Abstand angeordnet ist.

Die Kettenführung 47, die am besten in Fig.8 zu sehen ist, weist einen hinteren Träger 52 auf, der an der Platte 49 befestigt ist und eine seitlich vorstehende Rippe 53 aufweist. Ein vorderer Träger 54 ist an dem äußeren Ende der Rippe 47 so befestigt, daß der hintere Träger 52, die Rippe 53 und der vordere Träger 54 im Querschnitt eine Η-Form bilden. Ein Gegenhalteelement 55 ist an dem hinteren Träger 52 vermittels von Schrauben 56 befestigt, und ein entsprechendes Gegenhalterelement 57 ist an dem vorderen Träger 54 vermittels von Schrauben 59 befestigt. Die Gegenhalterelemente 55 und 57 dienen dazu, die Behältnisse 41 in dem Magazin 40 und in Antriebsgriff mit der Kette 45 zu halten, sie sind jedoch an einer Werkzeugaustauschstation 60 unterbrochen, damit die Behältnisse 41 dort dem Magazin 40 entnommen und an dieser Station wieder in das Magazin zurückgegeben werden können. Eine Führungsschiene 58 ist zwischen dein hinteren Träger 52 und dem vorderen Träger 54 mittig angeordnet, indem sie an der Rippe 53 vermittels von Schrauben 61 befestigt ist.

Dc^- Aufbau der Kette 45 ist am besten in F i g. 7 zu erkennen. Die Kette 45 weist eine Mehrzahl von Rollen oder Walzen 65 von zylindrischem Aufbau auf, die axial von jedem Ende vorstehende Zapfen 66 aufweisen. Die Zapfen 66 sind im wesentlichen von kleinerem Durchmesser als die Walzen 65, so daß eine Schulter an der Verbindung der Zapfen 66 mit den Walzen 65 gebildet

ist Jedes Paar von benachbarten Walzen 65 ist miteinander durch eine Lasche 67 verbunden, welche gegen die Schulter drückt und gegen die Schulter vermittels eines Schnappringes 68 gehalten oder gedrückt ist, der die Zapfen 66 umgibt und gegen die Fläche der äußeren Laschen 67 drückt. Wie gezeigt, sind die Verbindungsteile 67 an beiden Seiten der Walzen 65 angeordnet, und die Zapfen 66 stehen nach außen von den Verbindungsteilen 67 vor.

Die Behältnisse 41 sind im Aufbau einander identisch und, wie am klarsten in F i g. 7 zu sehen, weisen sie einen mittleren Körperteil 70 auf, der einen Seitenteil 71 an der einen Seite und einen entsprechenden Seitenteil 72 an der anderen Seite aufweist. Die die Buchse 42 zur Aufnahme des Schafts der Werkzeuge 21 bildende Bohrung erstreckt sich durch den Seitenteil 72 hindurch und in den Körper 70 hinein, und hat ausreichende Länge, um den gesamten Schaft aufzunehmen.

Die Werkzeuge 21 sind in der Buchse 42 vermittels einer Arretierungseinrichtung 75, F i g. 6, freigebbar gehalten. Der Arretierungsmechanismus 75 ist in dem Seitenteil 72 des Behältnisses 41 befestigt und weist eine Gewindebohrung 76 zur Aufnahme eines Gewindeanschlags oder Gewindestifts 77 auf. Eine Feder 78 ist innerhalb der Bohrung 76 angeordnet, wobei deren eines Ende gegen den Anschlag 77 drückt und das andere Ende gegen eine Scheibe 79 schlägt, welche innerhalb der Bohrung 76 bewegbar ist. Ein Dübel oder Stift 80 erstreckt sich axial von der Scheibe 79 weg und steht aus der Bohrung 76 zum Eingriff mit einer ringförmigen Nut 81 hervor, welche in einem Schaft 82 des Werkzeugs 21 gebildet ist Wenn das Werkzeug 21 vollständig in die Buchse 42 eingesetzt ist, wird die Nut 81 mit dem Stift 80 des Arretiermechanismus 75 in Ausrichtung sein. Die Feder 78 drückt den Stift 80 in die Nut 81 hinein, um das Werkzeug 21 an Ort und Stelle zu halten. Wenn das Werkzeug 21 jedoch aus der Buchse 42 herausgezogen wird, wird die Feder 78 zusammengedrückt und gibt nach, um das Herausziehen des Werkzeuges 21 zuzulassen.

Der Seitenteil 71 des Behältnisses 41 ist mit einem Paar von vorstehenden Füßen 85 versehen, welche in Abstandslage zueinander angeordnet sind, wobei beide Füße 85 sich von der gleichen Kante des Seitenteils 71 her, jedoch an entgegengesetzten Seiten, erstrecken. In der gleichen Weise ist der Seitenteil 72 mit entsprechenden Füßen 86 versehen, die ebenso von der gleichen Kante des Seitenteils 72 hervorstehen, jedoch an gegenüberliegenden Seiten des Teiles angeordnet sind, um sich in Abstandslage zu befinden. Die Füße 86 an dem Seitenteil 72 sind in identischem Abstand zu dem Abstand der Füße 85 an dem Seitenteil 71 angeordnet und befinden sich mit diesen in Ausrichtung. Ein Schaft 87 steht seitlich nach außen gerichtet von jedem der Fußteile 85 und 86 vor, und auf jedem Schaft 87 ist eine Rolle 88 gelagert Entsprechend trägt jeder Fuß 86 eine der Rollen 88.

Die Rollen 88 dienen dazu, den Behältnissen 41 in Zusammenarbeit mit der Kette 45 Beweglichkeit zu verleihen. Zu diesem Zweck sind die Rollen 88, welche durch den Seitenteil 71 getragen sind, mit dem Gegenhalteelement 55, wie am besten in F i g. 8 zu sehen, im Eingriff, und die Rollen 88, welche durch die Seitenteile 72 getragen sind, sind mit dem Gegenhalterelement 57 in Eingriff. Die Gegenhalterelemente dienen dazu, die Rollen an Ort und Stelle zu halten, wobei sie sich längs der Gegenhalterelemente bewegen. Demgemäß sind die Gegenhalterelemente 55 und 57 mit den Rollen 88 an den Seitenteilen 71 bzw. 72 im Eingriff, um das gesamte Behältnis in dem Werkzeugspeichermagazin zurück- bzw. festzuhalten. Wie vorangehend erwähnt, sind die Gegenhalterelemente 55 und 57 an der Werkzeug-Wechselstation 60 unterbrochen, um die Rollen 88 freizugeben, so daß die Behältnisse 41 aus dem Werkzeugspeichermagazin herausgenommen oder an dieser Station in das Werkzeugspeichermagazin eingebracht werden können.

Die kontinuierliche Kette 45 ist auf ihrem Bewegungsweg durch die Führungsschiene 58, wie in Fi g. 8 gezeigt, geführt. Zu diesem Zweck sind alle Walzen 65 der Kette 45 in Eingriff mit einer äußeren Fläche 89 der Führungsschiene 58, und die Verbindungsteile 67 sind

!5 angeordnet, um mit den Kanten bzw. Seitenflächen der Führungsschiene 58 im Eingriff zu stehen. Als Ergebnis hiervon rollen oder laufen die Walzen 65 längs der Fläche 89 der Führungsschiene 58 und die Verbindungsteile 67 treten mit deren Kanten in Eingriff, um die seitliche Verschiebungsbewegung der Kette 45 zu verhindern.

Die Behältnisse 41 sind mit der Kette 45 durch den Eingriff der Füße 85 und 86 mit den Zapfen 66 gekoppelt, welche nach außen von den Verbindungsteilen 67 vorstehen. Die Füße 86 spreizen ein Paar von Zapfen 66 auf der einen Seite der Kette 45, während die Füße 85 die zugeordneten Zapfen 66, die sich von den entgegengesetzten Enden der gleichen Walzen an der gegenüberliegenden Seite der Kette 45 erstrecken, umspreizend umgeben. Die Füße 85 und 86 gleiten auf den Zapfen 66 und sind im Eingriff mit diesen durch die Einwirkung der Gegenhalterelemente 55 und 57 gehalten, welche die nach auswärts gerichtete Bewegung der Rollen 88 und daher die Bewegung des gesamten Behältnisses 41 nach außen verhindern.

Der Eingriff der Füße 85 und 86 mit den Zapfen 66 ist diagrammäßig in den F i g. 4 und 5 gezeigt. Es wird bemerkt daß die Füße verjüngend ausgebildet sind, so daß sie an dem unteren Teil schmaler sind, wie in den F i g. 4 und 5 zu sehen, und so daß sie eine maximale Breite an ihrer Verbindung mit dem Seitenteil 72 erreichen. Die Füße 85 der Seitenteile 71 sind von gleichem Aufbau wie die Füße 86 der Seitenteile 72. Als Ergebnis dieser Verjüngung ist der Abstand zwischen den beiden Füßen 86 jedes Seitenteiles 72 an dem unteren Teil weiter als an dem oberen Teil ist so daß die Füße leicht über ein benachbartes Paar von Zapfen 66 geschoben werden können. Der Abstand der Füße 86 an ihrem oberen Teil, wo sie mit einem Seitenteil 72 verbunden sind, stimmt mit der äußeren Abmessung von dem Umfang des einen Zapfens 66 bis zu dem Umfang des benachbarten Zapfens 66 überein, und die inneren Ecken sind dort wo die Füße 86 mit dem Seitenteil 72 in Verbindung sind, mit einem Radius versehen, welcher mit dem Radius der Zapfen 66 übereinstimmt Daher haben die Zapfen 66 einen festen Eingriff mit den Füßen 86 und dennoch können die Behältnisse aus einem solchen Eingriff lediglich durch Zurückziehen von der Kette 45 weggenommen bzw. herausgenommen werden. In umgekehrter Weise können die Behältnisse 41 mit der Kette 45 gekuppelt werden, indem einfacherweise die Füße 85 und 86 über benachbarte Paare von Zapfen 66 geschoben werden. Die Beschreibung hat vorrangig auf die Füße 86 an dem Seitenteil 72 Bezug genommen, jedoch ist es selbstverständlich, daß ein identischer Aufbau an der gegenüberliegenden Seite des Behältnisses 41 zum Kuppeln der Seitenteile 71 und seiner beiden Füße 85 mit den Zapfen 66 vorgesehen ist

Eines der hervortretenden Merkmale der vorliegen-

den Erfindung beruht auf der Tatsache, daß der Abstand der Behältnisse 41, und daher der Buchsen 42 längs der Kette 45 variiert werden kann, um speziellen Anforderungen zu genügen. In den bekannten Werkzeugspeichermagazinen ist der Abstand der Werkzeughalter festgelegt, und wenn ein derartiger Abstand nicht ausreichend ist, um Werkzeuge größeren Durchmessers aufzunehmen, verbleiben die Buchsen an jeder Seite eines solchen größeren Werkzeuges frei, so daß lediglich jede zweite Buchse verwendet wird. Dies verringert natürlich die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins wesentlich. In dem Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung können, anstatt jede zweite Buchse freizulassen, die Behältnisse 41 unterschiedlich an der Kette angeordnet werden, urn Werkzeuge größeren Durchmessers (Schneidwerkzeuge) aufzunehmen, und dabei werden alle Buchsen 42 verwendet, um Werkzeuge zu speichern. Darüber hinaus muß der Abstand der Buchsen 42 nicht verdoppelt werden, so wie es gemacht wird, wenn nur jede zweite Buchse in den bekannten Werkzeugspeichermagazinen verwendet wird, sondern stattdessen können die Behältnisse 41 und die ihnen zugeordneten Buchsen 42 genau ausreichend im Abstand angeordnet werden, um größere Werkzeuge aufzunehmen, so daß sogar, falls alle Behältnisse 41 in dieser Art angeordnet Werden, die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins nicht halbiert wird.

Dieses Merkmal kann am besten an Hand der F i g. 4 und 5 erläutert werden, in welchen unterschiedliche Abstände der Behältnisse 41 längs der Kette 45 dargestellt sind. In F i g. 4 sind die Behältnisse 41 mit der Kette 45 im kleinstmöglichen bzw. kleinsten verfügbaren Abstand untereinander gekuppelt gezeigt Es wird bemerkt, daß lediglich ein Zapfen 66 zwischen benachbarten Behältnissen 41 freibleibt In der F i g. 5 ist der Abstand der Behältnisse 41 durch Freilassen von zwei Zapfen 66 zwischen den Behältnissen 41 vergrößert worden, so daß der Abstand der Behältnisse 41 um den Teilungsabstand der Kette vergrößert worden ist Dieser vergrößerte Abstand hat die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins nicht um die Hälfte verringert, wie es durch Vergleich der Anordnung der Kartuschen 41 in Fig.4 mit derjenigen in Fig.5 offensichtlich wird. Demgemäß sind in F i g. 5 drei Kartuschen mit dem vergrößerten Abstand mit der Kette 45 längs einer Länge gekuppelt welche geringer ist als diejenige Länge, die erforderlich ist um vier Behältnisse 41 im Abstand anzuordnen, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist Falls größere Abstände erforderlich sind, können drei Zapfen 66 zwischen den Behältnissen 41 freigelassen werden, und der Abstand der Behäiinisse 41 wird dann um zwei Teilungsabschnitte der Kette vergrößert Durch derartige Anordnung können sogar noch größere Bearbeitungswerkzeuge aufgenommen werden, und falls alle Behältnisse 41 auf diese Art und Weise längs der Kette 45 angeordnet sind, wird die Kapazität des Werkzeugspeichermagazins immer noch nicht auf die Hälfte derjenigen Kapazität verringert, die der Anordnung gemäß F i g. 4 entspricht Es ist daher offensichtlich, daß das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung eine große Flexibilität aufweist, um die Erfordernisse einer speziellen Situation zu erreichen.

Der variable Abstand der Behältnisse 41 in dem Magazin ist außerdem in den F i g. 1 und 2 dargestellt In F i g. 1 sind die Behältnisse 41 in ihrem minimalen Abstand, der dem in Fig.4 gezeigten Abstand entspricht, gezeigt Die Darstellung der F i g. 2 zeigt die gleichen Behältnisse 41 in dem Magazin 40, wobei jedoch der Abstand relativ zueinander entsprechend dem Abstand, der in F i g. 5 gezeigt ist, vergrößert ist.

Die Zeichnung zeigt die Behältnisse 41 in gleichen Abständen zueinander angeordnet, jedoch muß dies nicht der Fall sein. Die Behältnisse 41 können in das Magazin eingegeben werden, wobei die Behältnisse 41 in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet werden, so daß Bearbeitungswerkzeuge mit großem und kleinem Durchmesser gleichzeitig, ohne Werkzeug-Speicherkapazität des Magazins zu verschwenden, gespeichert werden können. Beispielsweise können die zu einem Bearbeitungsvorgang erforderlichen Werkzeuge lediglich ein großes Schneidwerkzeug enthalten. Entsprechend würde das Behältnis 41, welches das große Werkzeug enthält, in einem größeren Abstand von seinen beiden benachbarten Behältnissen angeordnet werden, der größer ist als der Abstand zwischen den anderen Behältnissen, so daß die kleinen Bearbeitungswerkzeuge in dem Magazin nicht so viel Raum besetzen würden, wie die großen Werkzeuge. Der Werkzeugspeicherkapazität des Speichers würde daher lediglich um den Betrag verringert werden, der notwendig ist, um das eine große Werkzeug aufzunehmen.
Die Zahl der Behältnisse in dem Magazin kann innerhalb der Kapazität des Magazins, wie gewünscht variiert werden, ohne dessen Betrieb in nachteiliger Weise zu beeinflussen. Tatsächlich könnte, falls gewünscht lediglich ein Behältnis 41 in das Magazin eingesetzt sein, und das Magazin würde fortfahren in zufriedenstellender Art und Weise zu funktionieren. Demgemäß ist offensichtlich, daß das verbesserte Werkzeugspeichermagazin gemäß der Erfindung eine große Vielseitigkeit aufweist, um an eine Vielzahl von Situationen angepaßt zu werden.

Die Werkzeuge, die in der Spindel 20 untergebracht werden an der Werkzeugwechselstation 60 angeordnet, so daß sie aus dem Magazin herausgezogen und durch den Träger 39 und den Werkzeugwechselarm 38 zur Spindel 20 übertragen werden können. Zum vollständig automatischen Arbeiten in dieser Art und Weise muß das Werkzeug an der Werkzeugwechselstation 60 genau ausgerichtet werden, und die Kette 45 muß unbeweglich gehalten werden. Zu diesem Zweck ist ein in den F i g. 10 und 11 dargestellter Klemm- bzw. Feststellmechanismus vorgesehen. Der dort gezeigte Klemmechanismus weist eine Brücke oder ein Joch 93 auf, welches an einer Kolbenstange 94 eines Kolben- und Zylindermechanismus 95 befestigt ist der seinerseits an einer Platte 98 fest montiert ist, die an dem Rahmen des Magazins befestigt ist Zwei parallele Zinken % stehen seitlich von dem Joch 93 in Abstand zueinander vor und dienen als Klemmteile zum genauen Ausrichten und Festklemmen der Kette 45, nachdem deren Bewegung beendet worden ist Zu diesem Zweck ist jede Zinke 96 mit einer geradlinigen Fläche 97 für den Eingriff mit dem Umfang einer Walze 65 der Kette 45 versehen.

Wenn die Kette auf ihrem Bewegungsweg zur Bewe-. gung der Behältnisse 41 und der diesen zugeordneten Werkzeuge 21 bewegt wird, ist die Kolbenstange 94 eingefahren, um dadurch die Zinken 96 in der in F i g. 11 gezeigten Lage zurückgezogen zu halten, in welcher sie außerhalb des Eingriffs mit den Walzen 65 der Kette 45 angeordnet sind.

Wenn ein gewünschtes Werkzeug an der Werkzeuges Wechselstation 60 ankommt wird die Betätigung der Kette 45 beendigt jedoch stellt ein solches Anhalten der Kette 45 keine genaue Ausrichtung des gewünschten Werkzeuges an der Werkzeugwechselstation 60 sicher.

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Irgendeine Fehlausrichtung des gewünschten Werk- chanismus in Verbindung mit dem Werkzeugspeicherzeugs an der Werkzeugwechselstation 60 wird durch magazin gemäß der Erfindung dargestellt ist, ist es Betätigung des Werkzeugklemmechanismus vermieden. selbstverständlich, daß unterschiedliche Arten von Demgemäß wird, wenn die Kette angehalten worden ist, Werkzeugwechselmechanismen verwendet werden der Kolben- und Zylindermechanismus 95 mit Energie 5 können, und es nicht notwendig ist, daß der Werkzeugversorgt, um die Kolbenstange 94 auszufahren und um Übertragungsmechanismus die Behältnisse 41 aus dem die Zinken 96 in die Klemmstellung, die in Fig. 10 ge- Werkzeugspeichermagazin herauszieht. Dieser Überzeigt ist, zu bewegen. Mit dem auf diese Weise betätig- tragungsvorgang kann durch Herausziehen eines Werkten Klemmechanismus werden sich die geradlinigen zeugs aus dem Behältnis 41 an der Werkzeugwechsel-Flächen 97 der beiden Zinken 96 in Eingriff mit den 10 station 60 ohne das Behältnis 41 dem Magazin zu ent-Umfängen separater Walzen 65 bewegen. Der Abstand nehmen, durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist zwischen den beiden geradlinigen Flächen 95 ist derar- der Werkzeugübertragungsmechanismus, der den tig gewählt, daß fester Eingriff mit den Walzen 65 er- Werkzeugwechselarm 38 und den Träger 30 aufweist, reicht wird, so daß diese in genauer Stellung angeordnet nicht in Einzelheiten in der vorliegenden Anmeldung _L werden, um dadurch das gewünschte Werkzeug in der 15 beschrieben worden, jedoch ist eine vollständige Be-Werkzeugwechselstation 60 genau auszurichten. Falls Schreibung dieser Bauteile in einer anderen Patentandie Kette ungenau angehalten worden sein sollte, wür- meldung vorgesehen, die jedoch nicht zum Stand der den die sich bewegenden Zinken 96 die Kette verschie- Technik gehört.

ben, um die Ungenauigkeit zu korrigieren und genaue Darüber hinaus können die gewünschten Werkzeuge Ausrichtung herbeizuführen. 20 21 an der Werkzeugwechselstation 60 durch manuelle Wie vorangehend erwähnt, halten die Gegenhalteele- Steuerung des Kraftantriebs für die Kette 45 angeordmente 55 und 57 die Behältnisse 41 in dem Werkzeug- net werden oder dieser könnte automatisch durchgespeichermagazin 40 fest bzw. zurück, jedoch sind diese führt werden und eine Vielzahl von automatischen Sy- <■ Gegenhalterelemente an der Werkzeugwechselstation stemen könnte für diesen Zweck verwendet. In der dar-60 unterbrochen, so daß die Behältnisse 41 an dieser 25 gestellten Ausführungsform kann automatische AusStation entnommen oder an dieser Station in das Maga- wahl der Werkzeuge vermittels eines in der US-PS zin eingesetzt werden können. Jedoch müssen bestimm- 33 66 248 beschriebenen Systems durchgeführt werden, te wegnehmbare Gegenhaltemittel an der Werkzeug- Bei dieser Anordnung sind die Werkzeuge 21 mit Kowechseltstation 60 vorgesehen sein, um die Behältnisse dierringen 102 (F i g. 8) versehen, welche unterschiedli-41 in dem Werkzeugspeichermagazin und in gekuppel- 30 chen Durchmesser aufweisen und an einem Kragen 103 : tem Eingriff mit der Kette 45 so beizubehalten, daß die des Werkzeugs 21 in unterschiedlichen Kombinationen Behältnisse durch die Werkzeugwechselstation 60, falls und in kodierter Beziehung angeordnet sind, um spezielnotwendig, hindurchgehen können. Diese Funktion wird Ie Werkzeuge zu identifizieren. Diese Kodierringe 102 in der dargestellten Ausführungsform durch den Träger werden dann an einem Werkzeugleser oder Werkzeu- \ 39 ausgeführt, welcher in Gegenhaltungsstellung, darge- 35 glesegerät 105, wie in F i g. 9 dargestellt, vorbeigeführt, , stellt in Fig. 1, schwenkbar ist Der Träger 39 ist mit welches durch die Kodierringe 102 erregt wird, um die Rollen 101 versehen, die mit den Flächen der Behältnis- Werkzeuge zu identifizieren, wenn diese durch die fl se 41 in Eingriff treten, wenn diese durch die Werkzeug- Werkzeugwechselstation hindurchgehen.
^ station 60 hindurchgehen, so daß der Träger 39 die Be- Ein spezielles Bearbeitungsprogramm wird das nächhältnisse 41 an Ort und Stelle in dem Werkzeugspei- 40 ste gewünschte Werkzeug in dem numerischen Steuerst chermagazin 40 zurückhält, ohne störende Einflüsse auf Stromkreis spezifizieren, und wenn das Werkzeuglese- || deren Bewegungen auszuüben. Der Träger 39 kann in gerät 105 dieses ausgewählte Werkzeug identifiziert, |; Richtung auf die Spindel 20 verschwenkt werden, um wird es automatisch den Betrieb der Werkzeugspeij| die Behältnisse 41 an der Werkzeugstation zum manuel- cherkette 45 beenden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ij len Laden und zu Entladungszwecken freizugeben. An- 45 Kettenfeststellmechanismus, der in den Fig. 10 und 11 g dere Arten von Halterungen können für diesen Zweck dargestellt ist, betätigt, um die Zinken 96 in Eingriff mit selbstverständlich verwendet werden. der Kette 45 zu bewegen, um die Kette und das Werk-Der spezielle Werkzeugübertragungsmechanismus, zeug an der Werkzeugwechselstation 60 genau auszuwelcher u. a. den Träger 30 beinhaltet, der in den Zeich- richten und um die Kette 45 in der ausgerichteten Stelg nungen gezeigt ist, funktioniert in der Weise, daß die 50 lung sicher und fest zu blockieren. Der Werkzeugaus- §f Behältnisse 41 an der Werkzeugwechselstation 60 zum tauschvorgang kann dann stattfinden.

Zwecke des Werkzeugaustauschvorganges entnommen Aus der vorangehenden Beschreibung einer Ausfühwerden. In dieser speziellen Ausführungsform schließt rungsform gemäß der Erfindung ist offensichtlich, daß ein Werkzeugwechselzyklus das Festspannen der Be- ein verbesserter außergewöhnlich vielseitiger Werkhältnisse 41 an der Werkzeugwechselstation 60 an dem 55 zeugspeichermechanismus zum Speichern von Werk-Träger 39 mit ein. Der Träger 39 wird dann in Richtung zeugen geschaffen worden ist, die an einer Arbeitsstaauf die Spindel 20 zu verschwenkt, wobei er das fest tion einer Werkzeugmaschine einzusetzen sind. Die eingespannte Behältnis 41 mitsichnimmt, und da der Werkzeuge können in unterschiedlichen Abständen Werkzeugwechselarm 38 durch den Träger 39 arbeits- voneinander angeordnet werden, um an eine Vielzahl mäßig getragen ist, bewegt dieser sich mit dem Träger 60 von Situationen angepaßt zu werden und obwohl der in Richtung auf die Spindel 20 zu. Diese Schwenkbewe- Abstand der Werkzeuge vergrößert werden kann, wird gung des Trägers 39 ordnet das Behältnis 41 und den die Kapazität des Magazins, um Werkzeuge zu spei-Werkzeugwechselarm 38 relativ zur Spindel 20 in ge- ehern, lediglich um dasjenige Maß verringert, das erfornauer Weise an. Der Werkzeugwechselarm 38 wird derlich ist, um den erforderlichen Abstand ohne zusätzdann betätigt, um das Werkzeug aus dem Behältnis 41 65 liehe Kapazitätsverschwendung zu erhalten. Das Werkherauszuziehen und es gegen das Werkzeug 21 in der zeugspeichermagazin ist sowohl für den Betrieb mit Spindel 20 auszutauschen. Werkzeugwechselmechanismen geeignet, in welchen Obwohl ein besonderer Werkzeugübertragungsme- während des Werkzeugtauschvorganges die gesamte

Buchse aus dem Magazin entfernt wird, als auch für
Werkzeugwechselmechanismen geeignet, in welchen
das Werkzeug selbst aus der Buchse in dem Magazin
herausgenommen wird, während die Buchse dort verbleibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

10

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine, mit einer Führungsbahn, entlang welcher eine Mehrzahl von Werkzeugbehältnissen mittels einer Antriebskette bewegbar ist, die mit den Werkzeugbehältnissen in Eingriff tretende Mitnehmer besitzt, wobei die Werkzeugbehältnisse mittels Rollen an der Führungsbahn geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer über beide Seiten der Kette (45) vorstehende Zapfen (66) sind, und dab die Werkzeugbehältnisse (41) vorstehende Füße (85,86) aufweisen, von denen die Füße an jeder Seite jedes Werkzeugbehältnisses jeweils in einem Abstand entsprechend dem Abstand benachbarter Mitnehmeirzapfen der Kette gebildet sind und jeweils eine an der Führungsbahn (47) geführte Rolle (88) tragen.

2. Magazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße (85,86) nach außen sich verjüngend ausgebildet sind, so daß der Abstand der beiden Füße an jeder Seite des Werkzeugbehältnisses (41) am freien Ende der Füße größer als der Abstand zweier benachbarter Mitnehmerzapfen (66) ist.

3. Magazin nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Füße (85,86) an dem mit den Werkzeugbehältnissen (41) verbundenen Ende einen Abrundungsradius aufweisen, der mit dem Radius der Mitnehmerzapfen (66) übereinstimmt.

4. Magazin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mitnehmerzapfen (66) an jeder Rolle (65), der Kette (45) gebildet sind.