DE2526902B2 - Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents
WerkzeugwechselvorrichtungInfo
- Publication number
- DE2526902B2 DE2526902B2 DE2526902A DE2526902A DE2526902B2 DE 2526902 B2 DE2526902 B2 DE 2526902B2 DE 2526902 A DE2526902 A DE 2526902A DE 2526902 A DE2526902 A DE 2526902A DE 2526902 B2 DE2526902 B2 DE 2526902B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- holding member
- drive spindle
- tool
- tool carrier
- receiving part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/24—Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
- B23B29/244—Toolposts, i.e. clamping quick-change toolholders, without description of the angular positioning device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15553—Tensioning devices or tool holders, e.g. grippers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5104—Type of machine
- Y10T29/5105—Drill press
- Y10T29/5107—Drilling and other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/36—Machine including plural tools
- Y10T408/37—Turret of tools
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1736—Tool having specific mounting or work treating feature
- Y10T483/1743—Tool having specific mounting or work treating feature including means for angularly orienting tool and spindle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Turning (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung mit einer den Vorschub ausführenden Antriebsspindel,
die in einer Bohrung ein Halteglied, das am einen aus der Stirnseite der Antriebsspindel herausragenden
Ende als Aufnahmeteil ausgebildet ist, axial führt und auf ihrer Stirnseite mit einem Zeritrierelement
versehen Ut und mit Werkzeugträgern, die auf ihrer Stirnseite Zentrierelemente tragen und eine durchgehende,
im Querschnitt T-förmige Nut aufweisen, mit der sie auf den Aufnahmeteil des Haltegliedes von der Seite
her aufschiebbar sind, und das Halteglied unter dem Einfluß eines Kraftelementes steht, das den Werkzeug-
!5 träger gegen die Antriebsspindel zieht, wobei die
Auflageflächen des Aufnahmeteiles an Auflageflächen im Bereich der Nut des Werkzeugträgers angreifen und
stirnseitige Abstützflächen und die Zentrierelemente gegeneinander pressen.
Solche Werkzeugwechselvorrichtungen sind an sich z.B. aus der DE-OS 16 52 717 bekannt. Bei einer
Ausführungsform hat dort die Arbeitsspindel am stirnseitigen Ende Führungen, auf die der Werkzeughalter
von der Seite her aufschiebbar ist. Über diese Führungen wird das Drehmoment übertragen, eine
Verspannung findet über eine besondere Stoßstange statt, die gleichzeitig als Zentrierbolzen ausgebildet ist.
Die Stoßstange drückt den Werkzeughalter von der Arbeitsspindel weg. Hier kann zwar das Drehmoment
sicher übertragen werden, die Zentrierung kann aber den Anforderungen bei Präzisionswerkzeugmaschinen
nicht genügen. Bei einer anderen dort angegebenen Ausführungsform wird der Werkzeughalter durch eine
Spannstange mit seiner Stirnseite gegen eine Stirnseite
der Spindel gezogen. Für die Zentrierung sind Zentrieransätze vorgesehen, die in konische Ausnehmungen
der Spindel eingreifen. Über diese Zentrierelemente wird auch das Drehmoment von der Spindel auf
den Werkzeughalter übertragen. Eine solche Drehmo-
mentübertragung über Zentrierteile ist bei hohen Dauerbelastungen ausgeschlossen, durch den nicht
vermeidbaren Verschleiß treten in Kürze Ungenauigkeiten auf. Diese bekannten Ausführungen erschweren
auch den automatischen Werkzeugwechsel, weil für die Spannelemente besondere Spannimpulse notwendig
sind, um die Kupplung bzw. Entkupplung durchzuführen.
In Vermeidung dieser Nachteile liegt der Anmeldung
die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugwechselvorrichtung zu schaffen, die eine formschiüssige und verschleißarme
Drehmomentübertragung aufweist, eine exakt zentrische und winkelrichtige Aufnahme des Werkzeugträgers
bei großer Steifigkeit gegenüber axialen und radialen Kräften gewährleistet und insbesondere bei
automatischen Werkzeugwechslern einen raschen Wechsel bei einfacher Bauart ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Antriebsspindel und das Halteglied in
Drehrichtung formschlüssig verbunden sind, das Halteglied mit dem Werkzeugträger zusammenwirkende
Drehmomentübertragungsfläcnen aufweist, die Zentrierelemente als zur Antriebsspindel konzentrische
Kurzkegel ausgebildet, dem Halteglied auf der dem Aufnahmeteil abgewandten Seite ein Festanschlag
zugeordnet ist und das Kraftelement aus einem zwischen Antriebsspindel und Halteglied angeordneten
Kraftspeicher besteht. Auf diese Weise wird das Drehmoment von der Antriebsspindel auf den Werkzeugträger
über das Halteglied übertragen, das gleichzeitig die Zugkräfte für die Verspannung des
Werkzeugträgers mit der Antriebsspindel ausübt. Da weitere Übertragungselemente nicht nötig sind, verbleibt
genügend Raum für eine sichere Zentrierung, die durch die Kurzkegel herbeigeführt wird. Die konzentrische
Anordnung bringt große Zentrierflächen und nur kleine axiale Wege. Das gegen einen Festanschlag
fahrbare Halteglied bringt in der Endlage ei ie feste axiale Position, so daß der Aufnahmeteil des Haltegliedes
mit Sicherheit mit der Laufschiene fluchtet und ein störungsfreies seitliches Aufschieben des Werkzeug'rägers
gewährleistet ist. Durch das Anfahren gegen den Festanschlag wird zwischen Antriebsspindel und Halteglied
eine derartige Stellung erreicht, daß sich der Werkzeugträger gegenüber der Antriebsspindel in der
Entkupplungsstellung befindet. Durch die Ausbildung des Kraftelementes als Kraftspeicher wird eine stets
konstante Zuspannkraft festgelegt, im Zusammenhang mit dem Festanschlag ergibt sich ein automatisches
Öffnen und Schließen der Kupplung, wenn die Antriebsspindel ihre Endposition erreicht oder von
dieser weggeht, so daß in der Wechselstellung der Werkzeugträger frei ist und gegen den nächsten
ausgetauscht werden kann. Beim Vorschub der Antriebsspindel wird der Werkzeugträger automatisch mit
dieser zentrisch unter sicherer Drehmomentübertragung gekuppelt, besondere Schaltimpulse für das
Halteglied sind nicht notwendig.
Zweckmäßigerweise besteht der Aufnahmeteil des Haltegliedes aus einem im Querschnitt T-förmigen
Querbalken bei ankerförmiger Ausbildung. Damit ergibt sich ein sicheres Einfahren und eine große
Angriffsfläche für die Drehmomentübertragung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kraftspeicher zwischen der Antriebsspindel und dem
Halteglied eingespannt, das Halteglied ist in der Endlage der Antriebsspindel, in der diese einen
definierten Abstand zum Festan^chlag hat, durch den Kraftspeicher gegen den FestanNchlag gedrückt. Eine
besonders einfache Bauweise ergibt sich dadurch, daß
der Kraftspeicher als Tellerfedefpaket ausgebildet ist und das Halteglied einen bolzenförmigen Fortsatz trägt,
auf dem die Tellerfedern aufgehotnmen sind, wobei das
eine Ende des Tellerfederpaketes an einem Anschlag des Fortsatzes und das andere Ende an einem Absatz
der Antriebsspindel zur Anlage kommt.
Die Zentrierung läßt sich dadurch verbessern, daß die
Kurzkegel des Werkzejgträgers in Sektoren aufgeteilt
sind. Sie sind von als Kreisringflachen ausgebildeten, senkrecht zur Antriebsspindel- bzw. Werkzeugträgerachse
liegenden Abstützfiächen umgeben. Dabei weist der Werkzeugträger elastische Zonen auf, so daß die
Sektoren durch die Relativbewegung zwischen Antriebsspindel
und Halteglied spreizbar sind, wenn die Abstützflächen von Antriebsspindel und Werkzeugträger
aneinander anliegen. Damit kann die Relativbewegung zwischen der Antriebsspindel und dem Halteglied
verhältnismäßig kurz sein, bei der Positionierung und Bearbeitung können größere Toleranzen in Kauf
genommen werden, es ergibt sich eine feste axiale Position des Werkzeugträgers in der Antriebsspindel,
die Abstützfläche des Werkzeugträgers kann als Nullfläche für die Längenvoreinstellung der Einheit:
Werkzeugträger, Werkzeughalter und Werkzeug dienen. Die axiale Abstützung und die exakte Zentrierung
über die Sektoren liegt immer vor, gleichgültig, ob Grobbearbeitungen oder Feinstbearbeitungen bei unterschiedlichsten
Belastungen, Vorschüben und Drehzahlen vorgenommen werden.
Die Vorrichtung ist besonders geeignet für automatischen Werkzeugwechsel mit einem Magazin, in dem die
Werkzeugträger auf einer Laufschiene über ein Transportsystem bewegbar gelagert sind und die
Laufschiene am Kreuzungspunkt mit der Antriebsspindel und an einer Ladestation unterbrochen ist. Hier ist
vorgesehen, daß die Antriebsspindel mit dem Halteglied einer Punktstillsetzung unterliegt und in der einen
axialen Endstellurig der Antriebsspindel der Aufnahmeteil des Haltegliedes mit der profilmäßig übereinstimmenden
Laufschiene fluchtet. Bildet die Laufschiene im Magazin eine Kreisbahn, so stellt der Querbalken des
Haltegliedes einen Kreisbahnabschnitt dar, die Profile der Laufschiene und des Querbalkens stimmen miteinander
überein.
Eine beispielsweise Ausführungsform ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht eines Bearbeitungszentrums mit einer Werkzeugwechselvorrichtung von der Seite,
Fig. 2 eine Ansicht dazu von vorn in Richtung des Pfeilesll in Fig. 1,
F i g. 3 eine Draufsicht hierzu in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1,
Fig. 4 eiren Schnitt durch die Antriebsspindel mit
ihrem Antrieb gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 in schematischerund vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 einen Schnitt durch den unteren Teil der Antriebsspindel mit in das Halteglied eingeführtem
Werkzeugträger vor der Kupplung, gemäß der Linie V-V in F ig. 6,
Fig.6 einen Querschnitt hierzu gemäß der Linie
Vl-Vl in Fig. 5,
Fi g. 7 einen Schnitt hierzu gemäß der Linie VlI-VlI
in F i g. 6,
F i g. 8 einen Schnitt entsprechend der Darstellung in Fig. 5 nach der Kupplung von Antriebsspindel und
Werkzeugträger ebenfalls in natürlicher Größe,
Fig. 9 eine Ansicht eines Werkzeugträgers mit eingesetztem Werkzeug,
Fig. 10 eine Ansicht eines anderen Werkzeugträgers
mit einem anderen Werkzeug.
Die Bearbeitungsstation hat einen Ständer 1, an dem ein Spindelirägerkopf 2 auf- und abbewegbar ist. Ein
Tisth 3 mit einer Aufspannfläche von z. B.
1250 χ 600 mm hat eine statische Belastbarkeit von
max. 3000 kp, er ist in üblicher Weise in zwei
Koordinaten bewegbar. An der Unterseite des Spindelträgerkopfcs
2 befindet sich ein Magazin 4, in dem z. B. 15 oder 30 Werkzeugträger 5 aufgenommen sind. Die
Werkzeugträger 5 hängen in einer eine Kreisbahn abgebenden Laufschiene 6 und sind über ein nicht näher
dargestelltes Transportsystem, z. B. ein Malteserkreuz, beliebig in eine Bearbeitungsstation 7 bringbar,
nachdem sie in einer Ladestation 8 in das Magazin 4 eingeführt worden sind. In der Bearbeitungsstation 7
sind sie mit einer hydrostatisch und damit verschleißfrei gelagerten Antriebsspindel 9 kuppelbar. Die Aniriebsspindel
9 hat große Rundlaufgenauigkeit und einen großen Drehzahlbereich von z. B. 28 bis 5600 U/min, so
daß in jedem Bereich der Produktion eine hohe Feriigungsgcnauigkeit, egal ob beirr. Bohren, Drehen,
Gewinden oder Fräsen, erreicht wird.
Die Antriebsspindel 9 arbeitet mit Punktslillsetzung. d. h. in der einen Endstellung (Darstellung in F i g. 4) hat
die Spindel 9 zu festen Bezugspunkten immer gleichen Abstand und gleiche Winkelstellung. Die Punktstiilsctzung
kann in mannigfacher Weise geschehen, sie ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sämtliche Maschinenfunktionen
werden über eine Drei-Achsen-Numerik funktionssicher gesteuert.
Die Antriebsspindel 9 ist als Hohlspindel ausgeführt, in einer Bohrung 10 (Fig.4) ist ein Halteglied 11
aufgenommen, das in Drehrichtung formschlüssig über eine Nut 12 und eine Feder 13 mit der Spindel 9
verbunden, aber in Richtung der Achse 14 der Spindel 9 bewegbar ist. Das Halteglied 11 hat die Form eines
Ankers, an einen Ankerschaft 15, der bis auf die Nut 12 für die Feder 13 Kreisquerschnitt hat. ist als Ankerhaken
ein Querbalken 16 angeschlossen, der im Querschnitt ein auf dem Kopf stehendes T-förmiges Profil aufweist und
als Aufnahmeteil 17 für einen Werkzeugträger 5 dient. Im Bereich der Bearbeitungsstation 7 ist dieser
Aufnahmeteil 17 in der einen Endstellung des Haltegliedes 11 bzw. der Antriebsspindel 9 Bestandteil der
Laufschiene 6, d. h. durch die Punktstillsetzung der Antriebsspindel 9 liegt der Aufnahmeteil 17 in gleicher
Höhe wie die Laufschiene 6. die Richtungen stimmen überein. Die Punktstillsetzung gewährleistet nicht nur.
daß der Aufnahmeteil 17 Laufschienenzwischenstück sein kann, sondern ermöglicht auch einen riefenfreien
Rückzug und durch die Bekanntheit der Schneidenstellung des Werkzeuges die Meisterung besonderer
Bearbeitungssituationen. Auf der dem Aufnahmeteil 17 gegenüberliegenden Seite ist an das Halteglied 11 ein
bolzenförmiger Fortsatz 18 angeschlossen, der in der Endstellung gegen einen axialen Festanschlag 19 fährt,
so daß die Höhenanpassung an die Laufschiene 6 stets exakt eingehalten ist. In dieser Endstellung hat die
Spindel 9 einen definierten Abstand 20 zum Festanschlag 19. Die axiale Spindelbewegung wird durch einen
Elektromotor 21 besorgt der eine Kugelrollspindel 22 antreibt die mit einer mit der Spindel 9 axial fest
verbundenen Mutter 23 in bekannter Weise zusammenarbeitet Die Drehbewegung erhält die hydrostatisch
gelagerte Antriebsspindel 9 über einen weiteren durch ein Zahnrad 24 schematisch angedeuteten Antrieb.
Zwischen das Halteglied 11 und die Antriebsspinde] 9 ist
ein Kraftspeicher 25 geschaltet der in vorteilhafter Weise als Tellerfederpaket 26 ausgebildet ist das mit
seinem einen Ende an einem Anschlag 27 des bolzenfönnigen Fortsatzes 18 und mit seinem anderen
Ende an einem Absatz 28 der Spindel 9 zur Anlage kommt Das Tellerfederpaket 26 hat eine Vorspannung
von z.B. 1500kp, d.h. mit dieser Kraft wird das
Halteglied 16 nach innen gezogen, wenn der Fortsatz 18 vom axialen Feslanschlag 19 freikommt.
Der Wei kzeugträger 5 hat ausgehend von seiner oberen Stirnseite 29 eine T-förmige durchgehende Nut
30. die dem Profil des Querbalkens 16 des Aufnahmeteiles 17 des Haltegliedes 11 angepaßt ist, so daß sich der
Werkzeugträger 5 von der Seite, also senkrecht zur Antrirbsspindelachse 14 auf den Aufnahmeteil 17
aufschieben läßt. Dabei liegt der Werkzeugträger 5 mit einer Auflagefläche 31 auf einer Auflagefläche 32 des
Aufnahmeteiles 17 auf und die Seitenflächen des Aufnahmeteiles 17 geben Drehmomentübertragungsflächen
33 ab, die über entsprechende Drehmomentübertragungsflächen 34 auf den Werkzeugträger 5 einwirken.
Damit ist das Halteglied 11 als Drehmomentübertragungsteil
35 ausgebildet, der Kraftfluß für die Drehbewegung geht von der Antriebsspindel 9 über die
Nut 12 bzw. die Feder 13 auf das Halteglied 11 und von
hier über die Drehmomenlübertragungsflächen 33, 34 auf den Werkzeugträgers.
Die Stirnseite 29 des Werkzeugträgers 5 trägt als Zentrierteil 36 einen Kurzkegel 37 als Außenkegel,
daran schließt sich nach außen hin als Abstützfläche 38 eine senkrecht zur Werkzeugträgerachse 39 liegende
Kreisringfläche 40 an. Sowohl der Kurzkegel 37 als auch die Kreisringfläche 40 sind durch die Nut 30
unterbrochen, ebenso durch zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 41, 42 (Fig.6), so daß der
Kurzkegel 37 vier Sektoren 43 bis 46 aufweist.
Die Antriebsspindel 9 ist auf ihrer Stirnseite 47 ebenfalls mit einem entsprechenden Kurzkegel 48 als
Zentrierteil 49 versehen, der als Innenkegel ausgebildet ist und an den sich wieder als Abstützfläche 50 eine
plane, senkrecht zur Achse 14 gerichtete Kreisringfläche 51 nach außen anschließt.
Der Werkzeugträger 5 kann mit mannigfachen Werkzeugen 52 bestückt werden, seine Oberseite für die
Aufnahme im Magazin 4 bzw. Halteglied 11 ist immer gleich ausgebildet, seine Unterseite ist den Gegebenheiten
angepaßt. So ist in F i g. 9 ein Werkzeugträger 5 wiedergegeben, an den über einen Werkzeughalter 53
als Werkzeug 52 ein Ausdrehmeißel 54 angeschlossen ist. Dazu trägt der Werkzeugträger 5 auf seiner
Unterseite einen Innensteilkegel 55, in den ein Außensteilkegel 56 des Werkzeughalters 53 eingeschoben
und über eine Schraube 57 in bekannter Weise festgehalten ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10
trägt der Werkzeugträger 5 unten einen Bolzen 58, auf
den als Werkzeug 52 ein Fräser 59 mit einer Bohrung 60 aufgeschoben ist. die axiale Festlegung erfolgt wieder
über eine Schraube 61. Das bei diesem Werkzeug erhebliche zu übertragende Drehmoment wird über
Steine 62 übertragen. Die Abstützfläche 38 dient als Nullfläche 63. von der aus die Länge der Einheit:
Werkzeugträger 5, Werkzeughalter 53 (soweit vorhanden) und Werkzeug 52 in einer Voreinstellung festgelegt
wird, so daß beim eingesetzten Werkzeug von vornherein durch die Endlage der Antriebsspindel 9 und
deren Länge sowie die Länge 64 von der Nullfläche 63 bis zum Eingriffspunkt 65 des Werkzeuges 52 die
Gesamtlänge festgelegt ist und die notwendige Programmierung in der Bewegung des Spindelträgerkopfes
2 bzw. dem Vorschub der Antriebsspindel 9 festlegbar ist Damit entfalten Zeitverluste durch eine nachträgliche Werkzeuglängenkorrektur, so daß Maschinenstftlstandszeiten entscheidend gesenkt werden könnea
Bei der Bearbeitung wird der Werkzeugträger 5 mit
dem gewünschten Werkzeug 52 über das Transportsy-
stem in die Bearbeitungsstation 7 gebracht, dabei hat die
Antriebsspindel 9 bzw. das Halteglied 11 die in Fig. 4 gezeigte Position, in der der Querbalken 16 mit der
Laufschiene 6 winkel- und höhenmäßig fluchtet. Die Antriebsspindel 9 und der Werkzeugträger 5 haben die
in F i g. 5 wiedergegebene Position. Beim Ingangsetzen des Eilvorschubes über den Elektromotor 21 und die
Kugelrollspindel 22 bewegt sich die Antriebsspindel 9 nach unten, das Halteglied 11 verbleibt zunächst in
seiner Position, das Tellerfederpaket 26 entspannt sich iu
zum Teil. Schließlich kommt die Abstützfläche 50 auf der Abstützfiäche 38 des am Halteglied 11 hängenden
Werkzeugträgers 5 zur Anlage, die Kurzkegel 37, 48 haben dabei noch ein geringfügiges Spiel gegeneinander.
Bei der weiteren Nachuntenbewegung der Spindel is S wird der Werkzeugträger 5 und damit das Halteglied
11 mitgenommen, das damit vom axialen Festanschlag 19 freikommt. Jetzt kommt die Vorspannung des
Kraftspeichers 25 zur Wirkung, die das Halteglied 11 und über die Auflageflächen 32,31 den Werkzeugträger
5 in der Darstellung nach oben preßt, wobei die Vorspannung die notwendige Größe, z. B. 1500 kp, hat.
Da die Abstützflächen 38, 50 bereits aneinander anliegen, führt dies dazu, daß die Sektoren 43 bis 46 des
Kurzkegels 37 um angedeutete elastische Zonen 66 aufspreizen, so daß eine völlig exakte Zentrierung mit
dem Kurzkegel 48 stattfindet. Die axiale und radiale Steifigkeit der Kupplung ist evident, die Längengenauigkeit
exakt. Die Vorschubbewegung ist in üblicher Weise steuerbar, bis die Zerspanung beendet ist. Vor
dem Eilrücklauf wird durch eine Tischbewegung im Zusammenhang mit der Punktstillsetzung der Spindel 9
das Werkzeug von der Bearbeitungsfläche weggeführt, damit Rückzugsriefen vermieden werden. Am Ende des
Rücklaufes kommt zunächst das Halteglied 11 über seinen Fortsatz 18 am Festanschlag 19 zur Anlage, die
Abwärtsbewegung der Spindel 9 wird über den Elektromotor 21 fortgeführt, wobei das Tellerfederpaket
26 zusätzlich gespannt wird und die Zentrierteile 36, 49 voneinander freikommen, bis schließlich die Spindel 9
in ihrer definierten Endlage stehen bleibt, in cer der Querbalken 16 des Aufnahmeteiles 17 wieder mit der
Laufschiene 6 fluchtet, so daß der Werkzeugträger 5 über das nicht näher dargestellte Transportsystem aus
der Bearbeitungsstation 7 herausgeführt und ein neues Werkzeug 52 mit einem anderen Werkzeugträger 5
eingeführt werden kann. Da sämtliche Totzeiten vermieden sind, kann die eingangs angegebene außerordentlich
kurze Wechselzeit erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung beschrieben
worden, sie ist aber in entsprechender Weise auch anwendbar, wenn die Werkzeugträger 5 von Hand
auf das Halteglied 11 der Antriebsspindel 9 aufgeschoben werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die
Achsen 14, 39 in etwa miteinander fluchten, eine Vorzentrierung übernehmen dann die Kurzkegel 37,48,
die exakte Zentrierung erfolgt durch die Spreizung der Sektoren 43 bis 46.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Werkzeugwechselvorrichtung mit einer den Vorschub ausführenden Antriebsspindel, die in einer
Bohrung ein Halteglied, das am einen aus der Stirnseite der Antriebsspindel herausragenden Ende
als Aufnahmeteil ausgebildet ist, axial führt und auf ihrer Stirnseite mit einem Zentrierelement versehen
ist und mit Werkzeugträgern, die auf ihrer Stirnseite Zentrierelemente tragen und eine durchgehende, im
Querschnitt T-förmige Nut aufweisen, mit der sie auf den Aufnahmeteil des Haltegliedes von der Seite
her aufschiebbar sind, und das Halteglied unter dem Einfluß eines Kraftelementes steht, das den Werkzeugträger
gegen die Antriebsspindel zieht, wobei die Auflageflächen des Aufnahmeteiles an Auflageflächen
im Bereich der Nut des Werkzeugträgers angreifen und stirnseitige Abdtützflächen und die
Zentrierelemente gegeneinander pressen, dad u rc h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Antriebsspindel (9) und das Halteglied (11) in Drehrichtung
formschlüssig verbunden sind, das Halteglied (11) mit dem Werkzeugträger (5) zusammenwirkende
Drehmomentübertragungsfiächen (33) aufweist, die Zentrierelemente als zur Antriebsspindel (9) konzentrische
Kurzkegel (37, 48) ausgebildet sind, dem Halteglied (11) auf der dem Aufnahmeteil (17)
abgewandten Seite ein Festanschlag (19) zugeordnet ist und das Kraftelement aus einem zwischen
Antriebsspindel (9) und Halteglied (11) angeordneten Kraftspeicher (25) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (17) des Haltegliedes
(11) aus einem im Querschnitt T-förmigen Querbalken (16) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (11) ankerförmig
ausgebildet ist, der Querbalken (16) die Ankerhaken abgibt und der Ankerschaft (15) bis auf die Nut (12)
Kreisquerschnitt aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kraftspeicher (25) zwischen der Antriebsspindel (9) und dem Halteglied (11) eingespannt
ist und das Halteglied (11) in der Endlage der Antriebsspindel (9), in der diese einen definierten
Abstand (20) zum Festanschlag (19) hat, durch den Kraftspeicher (25) gegen den Festanschlag (19)
gedruckt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (25) als Tellerfederpaket
(26) ausgebildet ist und das Halteglied (U) einen bolzenförmigen Fortsatz (18) trägt, auf dem
die Tellerfedern aufgenommen sind und das eine Ende des Tellerfederpaketes (26) an einem Anschlag
(27) des Fortsatzes (18) und das andere Ende des Tellerfederpaketes (26) an einem Absatz (28) der
Antriebsspindel (9) zur Anlage kommt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ku.zkegel (37) des Werkzeugträgers
(5) in Sektoren (43 bis 46) aufgeteilt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurzkegel (37, 48) von den als Kreisringflächen ausgebildeten, senkrecht zur Antriebsspindel-
bzw. Werkzeugträgerachse (14, 39) liegenden Abstützflächen (38,50) umgeben sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (5) elastische
Zonen (66) aufweist, um die seine Sektoren (43 bis 46) durch die Relativbewegung zwischen
Antriebsspindel (9) und Halteglied (11) spreizbar sind, wenn die Abstützflächen (38, 50) von
Werkzeugträger (5) und Antriebsspindel (9) aneinander anliegen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 für automatischen Werkzeugwechsel mit einem Magazin, in dem die
Werkzeugträger auf einer Laufschiene über ein Transportsystem bewegbar gelagert sind und die
Laufschiene am Kreuzungspunkt mit der Antriebsspindel und an einer Ladestation unterbrochen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (9) mit dem Halteglied (11) einer Punktstillsetzung
unterliegt und in der einen axialen Endstellung der Antriebsspindel (9) der Aufnahmeteil (17) des
Haltegliedes (11) mit der profilmäßig übereinstimmenden Laufschiene (6) fluchtet
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2526902A DE2526902B2 (de) | 1975-06-16 | 1975-06-16 | Werkzeugwechselvorrichtung |
AT395876A AT343972B (de) | 1975-06-16 | 1976-05-31 | Werkzeugwechselvorrichtung |
GB22529/76A GB1510589A (en) | 1975-06-16 | 1976-06-01 | Apparatus comprising a drive spindle and interchangeable tools each secured to a respective tool-carrier |
CH753376A CH598909A5 (de) | 1975-06-16 | 1976-06-14 | |
DD193364A DD124958A5 (de) | 1975-06-16 | 1976-06-14 | |
US05/695,654 US4103405A (en) | 1975-06-16 | 1976-06-14 | Tool changing arrangement |
DK266776A DK266776A (da) | 1975-06-16 | 1976-06-15 | Indretning til udluftning af verktojer |
IT24299/76A IT1081204B (it) | 1975-06-16 | 1976-06-15 | Dispositivo cambiautensili per macchine utensili con piu porta utensili accoppiabili ad un mandrino di lavoro |
ES448901A ES448901A1 (es) | 1975-06-16 | 1976-06-15 | Dispositivo para el cambio de herramientas. |
FR7618067A FR2314804A1 (fr) | 1975-06-16 | 1976-06-15 | Dispositif de changement d'outil pour machine d'usinage |
SU762372398A SU928998A3 (ru) | 1975-06-16 | 1976-06-16 | Устройство дл автоматической смены инструментов на металлорежущем станке |
SE7606875A SE7606875L (sv) | 1975-06-16 | 1976-06-16 | Verktygsvexlingsanordning |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2526902A DE2526902B2 (de) | 1975-06-16 | 1975-06-16 | Werkzeugwechselvorrichtung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2526902A1 DE2526902A1 (de) | 1976-12-23 |
DE2526902B2 true DE2526902B2 (de) | 1981-08-27 |
DE2526902C3 DE2526902C3 (de) | 1982-09-02 |
Family
ID=5949249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2526902A Granted DE2526902B2 (de) | 1975-06-16 | 1975-06-16 | Werkzeugwechselvorrichtung |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4103405A (de) |
AT (1) | AT343972B (de) |
CH (1) | CH598909A5 (de) |
DD (1) | DD124958A5 (de) |
DE (1) | DE2526902B2 (de) |
DK (1) | DK266776A (de) |
ES (1) | ES448901A1 (de) |
FR (1) | FR2314804A1 (de) |
GB (1) | GB1510589A (de) |
IT (1) | IT1081204B (de) |
SE (1) | SE7606875L (de) |
SU (1) | SU928998A3 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53132874A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-20 | Fanuc Ltd | Machine tool |
DE2936785A1 (de) * | 1979-09-12 | 1981-04-02 | Gerhard 7311 Notzingen Stark | Werkzeugmaschine |
US4356609A (en) * | 1980-12-12 | 1982-11-02 | Kearney & Trecker Corporation | Spindle keylock |
US4521950A (en) * | 1981-08-13 | 1985-06-11 | O-M Limited | Automatic tool change machine tool |
FR2511282B1 (fr) * | 1981-08-13 | 1986-08-08 | Om Ltd | Machine-outil avec un changeur d'outils automatique |
US4499650A (en) * | 1982-06-24 | 1985-02-19 | Kentner B. Wilson | Automatic tool changer |
CH649021A5 (fr) * | 1982-08-06 | 1985-04-30 | Charmilles Sa Ateliers | Machine a usiner par decharges electriques erosives. |
EP0293036B1 (de) * | 1983-11-15 | 1994-04-06 | Renishaw plc | Kupplung für Werkzeugwechselvorrichtung |
JPS61501117A (ja) * | 1984-01-23 | 1986-05-29 | ダイナパ−ト プレシマ リミテツド | 電子部品取扱い用ピックアップヘッド |
US4902178A (en) * | 1987-11-06 | 1990-02-20 | Guy Neyret | Rapid fixation device |
DE3918903A1 (de) * | 1989-06-09 | 1990-12-13 | Heller Geb Gmbh Maschf | Einrichtung zur aufnahme eines werkzeugspindeltraegers an einer antriebseinheit |
US5105528A (en) * | 1991-01-22 | 1992-04-21 | Universal Instruments Corporation | Method and apparatus for supplying and changing tips of a pick and place vacuum spindle |
US5433562A (en) * | 1993-12-03 | 1995-07-18 | J. D. Phillips Corporation | Cutter quick change system |
CN109571106A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-05 | 江苏兰帕德机械科技有限公司 | 一种主轴换刀防护装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3413702A (en) * | 1965-03-01 | 1968-12-03 | Houdaille Industries Inc | Turret machine having tool store |
GB1142322A (en) * | 1965-03-04 | 1969-02-05 | Richards & Co Ltd George | Tool retainer |
GB1195371A (en) * | 1966-07-28 | 1970-06-17 | Herbert Ltd A | Machine Tools with Tool Change Facilities |
DE1652717A1 (de) * | 1968-01-26 | 1971-04-08 | Salje Ernst | Vorrichtung zum Auswechseln von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen |
US3628231A (en) * | 1969-02-28 | 1971-12-21 | Houdaille Industries Inc | Machine tool having tool loader and unloader |
GB1331054A (en) * | 1969-10-09 | 1973-09-19 | Herbert Ltd A | Machine tools with automatic tool change facilities |
US3893371A (en) * | 1972-03-27 | 1975-07-08 | Houdaille Industries Inc | Method and means for operating a spindle drive in a machine tool |
US3797956A (en) * | 1972-12-15 | 1974-03-19 | J Bayer | Machine tool holder and driving means |
FR2268591A1 (en) * | 1974-04-29 | 1975-11-21 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Counter sink tool for workpiece spot facing - has drive and cutting force transmission by radial projections mounted on carrier |
-
1975
- 1975-06-16 DE DE2526902A patent/DE2526902B2/de active Granted
-
1976
- 1976-05-31 AT AT395876A patent/AT343972B/de not_active IP Right Cessation
- 1976-06-01 GB GB22529/76A patent/GB1510589A/en not_active Expired
- 1976-06-14 DD DD193364A patent/DD124958A5/xx unknown
- 1976-06-14 CH CH753376A patent/CH598909A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-06-14 US US05/695,654 patent/US4103405A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-06-15 IT IT24299/76A patent/IT1081204B/it active
- 1976-06-15 FR FR7618067A patent/FR2314804A1/fr active Granted
- 1976-06-15 DK DK266776A patent/DK266776A/da not_active Application Discontinuation
- 1976-06-15 ES ES448901A patent/ES448901A1/es not_active Expired
- 1976-06-16 SE SE7606875A patent/SE7606875L/ not_active Application Discontinuation
- 1976-06-16 SU SU762372398A patent/SU928998A3/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES448901A1 (es) | 1977-07-16 |
US4103405A (en) | 1978-08-01 |
ATA395876A (de) | 1977-10-15 |
IT1081204B (it) | 1985-05-16 |
FR2314804A1 (fr) | 1977-01-14 |
DD124958A5 (de) | 1977-03-23 |
AT343972B (de) | 1978-06-26 |
SU928998A3 (ru) | 1982-05-15 |
DK266776A (da) | 1976-12-17 |
FR2314804B1 (de) | 1982-10-22 |
CH598909A5 (de) | 1978-05-12 |
DE2526902C3 (de) | 1982-09-02 |
SE7606875L (sv) | 1976-12-17 |
GB1510589A (en) | 1978-05-10 |
DE2526902A1 (de) | 1976-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3007440C2 (de) | ||
EP0106081B1 (de) | Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin | |
DE2526902B2 (de) | Werkzeugwechselvorrichtung | |
DE3240911A1 (de) | Bearbeitungszentrum | |
DD140114A5 (de) | Werkzeugmaschine | |
CH676944A5 (de) | ||
DE3712820A1 (de) | Werkzeugmaschine mit werkzeugwechseleinrichtung | |
DE2707648C2 (de) | Werkstückaufnahme für eine Senkrechträummaschine zum Räumen von ringförmigen Werkstücken | |
DE3713046A1 (de) | Werkzeugwechselanordnung fuer leiterplatten-koordinatenbohrmaschinen | |
DE4229423A1 (de) | Drehmaschine | |
DE69308053T2 (de) | Vorrichtung für die Hauptspindel einer Werkzeugmaschine | |
DE1502010A1 (de) | Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel | |
DE2922589A1 (de) | Werkstueckaufspanntisch | |
EP0192221A2 (de) | Fräs- und/oder Bohrmaschine | |
DE3204999A1 (de) | Schneideinsatz | |
DE2636986A1 (de) | Drehbank | |
DE3301334C2 (de) | ||
DE3433519C1 (de) | Reibschweißmaschine | |
DE2351180B2 (de) | Duebellochbohrmaschine | |
EP0604702A1 (de) | Vorrichtung zum schneidenden Abtrennen dünner Bretter von Kanthölzern | |
DE3012517C2 (de) | Horizontal-Tiefbohrmaschine | |
DE3414886C1 (de) | Werkzeugmaschine | |
DE1809997A1 (de) | Werkstueckeinspannvorrichtung an Kreissaegemaschinen | |
DE7519220U1 (de) | Werkzeugträger für eine Werkzeugwechselvorrichtung | |
DE3632389C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: STARK, GERHARD, 7311 NOTZINGEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |