DE2609337A1 - Automatische werkzeugwechseleinrichtung fuer werkzeugmaschinen und verfahren zur automatischen entnahme und ablage von werkzeugen - Google Patents

Automatische werkzeugwechseleinrichtung fuer werkzeugmaschinen und verfahren zur automatischen entnahme und ablage von werkzeugen

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DE2609337A1
DE2609337A1 DE19762609337 DE2609337A DE2609337A1 DE 2609337 A1 DE2609337 A1 DE 2609337A1 DE 19762609337 DE19762609337 DE 19762609337 DE 2609337 A DE2609337 A DE 2609337A DE 2609337 A1 DE2609337 A1 DE 2609337A1
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Ludwig Hansmeier
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Kelch & Co Werkzeugmaschf
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Automatische Werkzeugwechs el-
  • einrichtung für Werkzeugmaschinen und Verfahren zur automatischen Entnahme und Ablage von Werkzeugen Die Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen mit einer Übernahmevorrichtung und einem Werkzeugmagazin, das mehrere Magazinplätze mit Aufnahmen für Werkzeuge#aufweist, bei der die Übergabevorrichtung das Werkzeug an einer Übergabestelle automatisch aus dem Werkzeugmagazin in seine Arbeitsposition an der Werkzeugmaschine überführt und in dem Werkzeugmagazin wieder ablegt, und wobei das Magazin relativ zu der Übergabestelle bewegbar ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur automatischen Entnahme von Werkzeugen aus einem Werkzeugmagazin mit mehreren Magazinplätzen zur Aufnahme von Werkzeugen und zur Ablage in diesen, wobei jeweils ein Werkzeug entnommen und ein anderes abgelegt wird.
  • Derartige Einrichtungen und Verfahren, die insbesondere im Zusammenhang mit numerisch gesteuerten Bearbeitungszentren von Bedeutung sind, können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Wenn die Werkzeuge entsprechend dem Bearbeitungsablauf auf der Maschine so in das Magazin eingesetzt werden, daß jeweils das im Magazin nächste ergriffen und in die Werkzeugmaschine geführt wird, so kommt man mit dem geringsten Aufwand für die Steuerung aus. Bei diesem sogenannten ENI?A-Verfahren (Eines Nach Dem Anderen) tritt jedoch der Nachteil auf, daß, wenn auch nur ein Werkzeug mehr Platz braucht als der Teilung des Magazins entspricht, das ganze Magazin nur halb belegt werden kann, indem jeweils ein freier Magazinplatz zwischen den Werkzeugen gelassen werden muß und anstelle normalerweise einer Schaltung zwei Schaltungen gemacht werden.
  • Hier hat dann das Magazin nur seine halbe Kapazität. Sogar bei dem von der Steuerung sehr aufwendigen Verfahren mit Werkzeugkodierung, bei dem die Werkzeuge selbst Kodierringe oder andere Markierungen enthalten, nach denen sie identifiziert werden können, tritt der Nachteil auf, daß normalerweise übergroße Werkzeuge nicht verwendet werden können, weil die Ablage dort wahllos erfolgt und es somit beim Ablegen zu Kollisionen zwischen den einzelnen Werkzeugen kommen kann. Eine Berücksichtigung auch der Werkzeuggröße in der Kodierung benötigt aber einen derartigen elektronischen Aufwand, daß er wirtschaftlich kaum noch vertretbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine besonders gute Ausnutzung der Magazinkapazität bei unkompliziertem Aufbau und einfacher Arbeitsweise sowie einem Minimum an steuerungstechnischem Aufwand ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung gelöst, bei. der an jedem Magazinplatz eine von einem Kühler abtastbare Belegt-Markierung vorgesehen ist, die bei der Bestückung des Magazins mit Werkzeugen in Abhängigkeit von der Belegung des jeweiligen Magazinplatzes mit einem Werkzeug setzbar ist und bei der Entnahme des Werkzeuges zum Arbeiten in der Werkzeugmaschine gesetzt bleibt.
  • Besonders vorteilhaft und vielseitig ist eine derartige Einrichtung, wenn eine Fühler für das Vorhandensein eines Werkzeuges in dem Magazinplatz vorgesehen ist. Dabei kann mit besonderem Vorteil die Übergabevorrichtung zur Ablage eines Werkzeuges betätigbar sein, wenn die Kühler eine Belegt-Markierung und einen leeren Magazinplatz anzeigen.
  • Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder beim Hüllen des Magazins mit einem Werkzeug belegte Magazinplatz gekennzeichnet wird und zum Ablegen eines Werkzeuges dieses in dem als belegt gekennzeichneten, jedoch leeren Magazinplatz abgelegt wird, der dem Magazinplatz am nächsten ist, aus dem gerade ein-Werkzeug entnommen wurde.
  • Nach der Erfindung ist es auf einfachste Weise und mit geringstem Steueraufwand, insbesondere ohne die Verwendung von Speichern, möglich, jedes Werkzeug mit Sicherheit wieder an dem Magazinplatz abzulegen, aus dem es entnommen wurde.
  • Daher können die Werkzeuge größer sein als die Teilung zwischen dem Magazinplätzen und es ist möglich, das Werkzeugmagazin mit einer relativ geringen Teilung, d.h. mit einer großen Anzahl von Magazinplätzen auszuführen, obwohl übergroße Werkzeuge verwendet werden können. Es ist möglich, ein Werkzeug mit einem Platzbedarf, der größer ist als die Magazinteilung, unmittelbar neben einem entsprechend kleineren Werkzeug anzuordnen. Weil die Werkzeuge immer wieder an dem Platz abgelegt werden, an dem sie ursprünglich magaziniert wurden, können keine Kollisionen vorkommen. Es ist sogar möglich, mitten in einem Platz für Platz belegten Magazin ein Werkzeug anzuordnen, das beispielsweise drei Magazinplätze überdeckt.
  • Durch das Setzen der Belegt-Markierung bei der Magazinierung der Werkzeuge werden die Plätze gekennzeichnet, an denen Werkzeuge später wieder abgelegt werden können. Wenn also nach Entnahme eines Werkzeuges aus einem Magazinplatz (Entnahmeplatz) das Magazin bewegt, also beispielsweise ein Trommelmagazin gedreht wird, ist außer diesem Entnahme, platz nur noch ein einziger Platz im ganzen Magazin vorhanden, der sowohl eine Belegt-Markierung als auch einen z.Zt. leeren Magazinplatz aufweist. Dieser wird durch die Fühler ermittelt und nach Anhalten des Magazins das Werkzeug dort abgelegt. Es sind, wie im folgenden nocherläutert werden wird, jedoch auch andere Arbeitsweisen möglich, die gegenüber dem Stand der Technik ebenfalls vorteilhaft sind.
  • Als Magazins können beliebige Arten verwendet werden, beispielsweise Trommelmagazine mit radial oder axial angeordneten Werkzeugen, Kettenmagazine und auch feststehende Magazins mit verfahrbarem Greifer.
  • Die Belegt-Markierungen und ihre Fühler können ebenfalls auf verschiedene Weise aufgebaut sein. Besonders vorteilhaft und einfach sind verschiebbare oder ausfahrbare Nocken, die mit mechanischen oder bekannten berührungslosen Kühlern zusammenarbeiten. Es ist jedoch auch jede andere Art von Markierung möglich , z.B. optische Markierungen im Zusammenwirken mit Fotofühlern, sowie magnetische, elektrische oder andere Markierungs/Ft1.hler-Kombinationen. Bei einfachstem Aufbau können die Markierungen beim Beschicken des Magazins von Hand gesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, daß sie beim Beschicken automatisch gesetzt werden, wenn ein Werkzeug in einen Magazinplatz eingesetzt wird.
  • Diese automatische Setzung würde dann nach Beendigung der Beschickung unwirksam gemacht werden, so daß ein Herausnehmen des Werkzeuges aus dem Magazinplatz durch die Ubergabevorrichtungheine Änderung der Belegt-Markierung bewirkt.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung mit einem radial beschickten Trommelmagazin und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Werkzeugmagazins (Trommelmagazin mit parallelachsig angeordneten Werkzeugen) und einer Übergabevorrichtung.
  • In Fig. 1 ist ein Teil einer Werkzeugmaschine 31 dargestellt, die eine Arbeitsspindel 32 enthält, in die Werkzeuge W eingesetzt werden können.
  • Bei den Werkzeugen W handelt es sich im dargestellten Beispiel um Bohr- und Fräswerkzeuge, die mittels eines Steilkegels 33 in der Arbeitaspindel aufgenommen werden können.
  • Neben der Werkzeugmaschine steht auf einem besonderenGestell ein Magazintyäger 34, an dem um eine horizontale Achse ein Magazin 35 drehbar gelagert ist. Das Werkzeugmagazin 35 ist im vorliegenden Beispiel als ein Trommelmagazin mit Werkzeugaufnahmen 36 an seinem Außenumfang ausgebildet, bei dem die Werkzeuge W also im wesentlichen radial angeordnet sind und mit ihren Arbeitsseiten über den Außenumfang hinausragen, während der Steilkegel in den Werkzeugaufnahmen 36 auf an sich bekannte Weise gehaltert ist.
  • Das Werkzeugmagazin 35 besitzt beim dargestellten Beispiel an seiner dem Magazinträger 34 zugekehrten Stirnfläche je Werkzeugaufnahme 36 eine Markierung 37, die hier als verstellbarer bzw. setzbarer Nocken dargestellt ist, der von einer (unwirksamen) radial inneren Lage in eine (gesetzte) äußere Lage verschiebbar und in dieser Lage feststellbar ist. Die Markierungen 37 wirken mit einem Fühler 38 zusammen, der an einem Ausleger 79desMagazinträgers 34 befestigt ist und ein auf die Markierungen 37 ansprechendes Fühlrgan enthält, beispielsweise einen elektrischen Schalter, der mechanisch von den nockenartigen Markierungen betätigt wird, einen berührungslosen Fühler, der auf die Markierung anspricht o. dgl. Am Ausleger 39 ist außerdem noch ein Fühler 40 vorgesehen, der mit einem Teil der Werkzeuge W zusammenarbeitet und feststellt, ob sich jeweils ein Werkzeug in der an ihm vorbeilaufenden Werkzeugaufnahme befindet. Dieser Fühler kann ebenfalls Mechanisch oder auf andere Weise arbeiten und wirkt vorzugsweise mit einem Teil des Werkzeugs zusammen, das bei allen Werkzeugen gleich ist, beispielsweise mit dem äußeren Flansch 41 des Steilkegels.
  • Ebenfalls an der Stirnfläche des Magazins ist durch Kreislinien 43 eine Werkzeugplatzbdierung angedeutet, d.h.
  • eine von einem am Ausleger 39 befestigten Kühler 42 ablesbare Kennzeichnung, die es dem Fühler gestattet, festzustellen, welche Werkzeugaufnahme jeweils gerade an dem Fühler 42 vorbeiläuft. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Fühler 38, 40, 42 alle am gleichen Ausleger, der vertikal und damit gegenüber dem Magazin radial angeordnet ist.
  • Es wäre jedoch auch möglich, zumindest die Fühler 38 und 42 für die Markierungen und den bestimmten Werkzeugplatz, an anderer Stelle anzuordnen, wenn auch die gewählte Ausführung wegen der besseren Zuordnung günstiger ist.
  • Die Werkzeuge können aus dem Werkzeugmagazin 35 durch eine Übergabevorrichtung 44 entnommen und in diesem wieder abgelegt werden, die an dem Magazinträger 34 angebracht ist.
  • Sie enthält ein schlittenartiges Baute#il 45, das am Werkzeugträger in Achsrichtung des Magazins verfahren werden kann (siehe Pfeile 46) und eine Hub- und Senkeinrichtung, mit der der Stempel 47 in vertikaler Richtung, also entsprechend den Pfeilen 48, bewegbar ist. An diesem Stempel 47 ist ein horizontal verlaufender Übergabearm 49 mittig befestigt, der an seinen beiden freien Enden je einen gabelartigen Halter 50 für ein Werkzeug aufweist. Der Stempel 47 ist entsprechend den Pfeilen 51 um eine vertikale Achse drehbar.
  • Anhand der Fig. 1 wird im folgenden die generelle Funktion der Übergabevorrichtung beschrieben: Ausgangsstellung ist eine Position, in der sich in der Maschinenspindel 32 ein Werkzeug befindet und der eine Halter 50 des Übergabearms leer ist und der zweite Halter das als nächstes vorgesehene Werkzeug enthält. Der Übergabearm fährt dann auf die Maschinenspindel zu und ergreift das daran befindliche Werkzeug. In der Spindel wird automatisch die darin enthaltene Werkzeugspannvorrichtung gelöst und der Übergabearm wird durch den Stempel 47 abwärts gefahren, wobei er das in der Spindel befindliche Werkzeug entnimmt, das sich nun in dem zweiten Greifer 50 befindet. Durch Drehung des Übergabearms wird nun das folgende Werkzeug in Richtung auf die Maschinenspindel hin gedreht und somit unter die Maschinenspindel gebracht. Durch Wiederanheben des Übergabearms mittels des Stempels 47 wird das Werkzeug in die Spindel eingeführt und von der darin enthaltenen Spannvorrichtung gespannt.
  • Wät:end nun die Maschinenspindel mit dem neuen Werkzeug arbeitet, wird der Schlitten 45 in Richtung auf das Magazin zu bewegt, bis das vorherige Werkzeug sich gegenüber dem Umfang des Werkzeugmagazins befindet. Auf später noch zu erläuternde Weise ist vorher das Magazin so weit gedreht worden, daß das im Magazin wieder abzulegende Werkzeug sich genau unterhalb der Werkzeugaufnahme befindet, aus dem es ursprünglich entnommen war. Rr Übergabearm fährt durch Bewegung des Stempels 47 aufwärts, bis das Werkzeug von dem Haltemechanismus im Magazin gefaßt wird.
  • Danach wird der Übergabearm durch Verschiebung des Schlittens 45 vom Magazin weg in eine Wartestellung überführt, während das Magazin sich in später noch erläuterter Weise so weit dreht, bis das folgende Werkzeug an der Übergabestelle 52 steht, d.h. der Position, in der der Übergabearm die Werkzeuge aus dem Magazin entnimmt und in diesem wieder ablegt (in Fig. 1 die unterste Stellung des Magazins).
  • Danach fährt der Übergabearm 49 wieder auf das Magazin zu und ergreift dieses folgende Werkzeug, um dann wieder in die Wartestellung zurückzufahren, bis von der auf übliche Weise ausgebildeten Steuerung der Werkzeugmaschine ein neuer Werkzeugwechselbefehl kommt der den beschriebenen Funktionsablauf wieder in Gang setzt. Es sei noch erwähnt, daß das Werkzeug an dem Halter durch seitliche Vorsprünge gehalten ist, die in die im Flansch 41 vorhandene Nut eingreifen.
  • Die beschriebene Übergabevorrichtung ist zwar sehr vorteilhaft und einfach aufgebaut, kann jedoch durch andere Übergabevorrichtungen ersetzt werden, wenn die Art der Werkzeuge, die Art des Magazins oder der Werkzeugmaschine dies ratsam erscheinen lassen.
  • Während in Fig. 1 wegen der Einfachheit der Darstellung nur wenige Werkzeuge gezeigt waren, wird in Fig. 2 anhand der schematischen Darstellung ein nahezu vollständig beschickt es Magazin dargestellt. Es kann sich hierbei, wie angedeutet, um ein Trommelmagazin mit insgesamt vierundzwanzig Werkzeugaufnahmen handeln, in denen die Werkzeuge so angeordnet sind, daß ihre Achsen auf einer gemeinsamen Umfangslinie parallel zur Drehachse 53 des Magazins verlaufen. Die Übergabevorrichtung 44 kann der in Fig. 1 dargestellten entsprechen und trägt dementsprechend gleiche Bezugszeichen. Die einzelnen Werkzeugaufnahmen sind jeweils nur durch ein Kreuz gekennzeichnet und fortlaufend von 1 bis 24 nummeriert. Die im Magazin befindlichen Werkzeuge sind durch Kreise symbolisiert, die den Platzbedarf des Werkzeuges andeuten. Lediglich die in der Übergabevorrichtung befindlichen Werkzeuge (ein Fräser W3 und ein Bohrer W6) sind entsprechend angedeutet. Die Fig. 2 ist, da vorzugsweise die Werkzeuge nach unten hängend im Magazin angeordnet sind, eine von unten gesehene schematische Darstellung.
  • Da, wie im folgenden noch erläutert wird, die Werkzeuge nach ihrer Benutzung immer wieder an den gleichen Magazinplätzen abgelegt werden, werden die Werkzeuge im folgenden durch ein W mit dahintergesetzter Nummer des Magazinplatzes bezeichnet.
  • Die Markierungen 37 sind in gleicher Weise wie in Fig. 1 in Richtung des Radius, auf dem sie angeordnet sind, verschiebbar und die Fühler 38 und 40 sind gestrichelt angedeutet. Die Übergabevorrichtung ist in der gleichen Stellung dargestellt, wie in Fig. 1, nämlich nach dem das vorige Werkzeug aus der Maschinenspindel entnommen und bevor das neue, bereits im Ubergabearm befindliche Werkzeug in die Maschinenspindel hineingeführt wurde. Die Werkzeugplatz- Kodierung ist nicht angedeutet, denn sie ist nicht bei allen Ausführungsformen der Erfindung notwendig und kann u.U. auch im Antrieb des Magazins vorgesehen sein bzw.
  • von dem Antriebsgetriebe des Magazins als gesonderte Vorrichtung angetrieben werden.
  • Bei der Beschickung des Magazins während des Einrichtens der Werkzeugmaschine auf den betreffenden Arbeitsgang hatte man mit der Beschickung des Werkzeugplatzes 1 begonnen. Für die Bearbeitung für den in Fig. 2 die Beschickung angedeutet ist, seien beispielsweise fünfzehn verschiedene Werkzeuge notwendig, von denen zwei (W3 und W12) eine derartige Größe haben, daß sie insgesamt drei Magazinplätze belegen. Die Verwendung solcher Werkzeuge ist, wie noch erläutert wird, nach der Erfindung möglich, ohne daß deswegen die kleineren Werkzeuge in größerem Abstand angeordnet werden müßten. Das Magazin kann daher mit sehr geringer Teilung, d.h. mit sehr vielen Magazinplätzen auf dem entsprechenden Umfang, ausgebildet werden und hat eine große Kapazität.
  • Es ist ferner zu beachten, daß beispielsweise bei den Werkzeugen W5, W9, W14 und W17 der Platzbedarf größer ist als eine Teilung zwischen den Magazinplätzen. Das bedeutet, daß das Werkzeug dem benachbarten Werkzeug nur einen verringerten Platzbedarf läßt. Auch diese Möglichkeit, die beim Stand der Technik normalerweise nicht gegeben ist, vergrößert nach der Erfindung die Magazinkapazität. Beim Besdicken des Magazins wird normalerweise in der Reihenfolge des Arbeitsganges vorgegangen, obwohl das nicht immer notwendig ist. Der Einrichter setzt beim Einhängen eines Werkzeuges in einen Magazinplatz die entsprechende Markierung 37, d.h.
  • er schiebt sie bei den Beispielen nach Fig. 1 und 2 radial nach außen und legt sie dort fest. Dabei wird immer nur die Markierung gesetzt, in deren zugehöriger Werkzeugaufnahme sich das Werkzeug befindet, während die Markierungen ungesetzt bleiben, deren Magazinplätze beispielsweise von einem übergroßen Werkzeug überdeckt werden (Magazinplätze 2, 4 i1 und 13). Ebenso bleiben die Markierungen ungesetzt, in denen sich kein Werkzeug befindet (Magazinplätze 20, 23 und 24) und diejenigen, in denen sich zwar Werkzeuge befinden, die aber für den vorliegenden Arbeitsgang nicht benutzt werden (Werkzeuge 21 und 22).
  • Die-s ermöglicht es im übrigen, später wieder benötigte Werkzeuge einfach im Magazin hängen zu lassen, sie jedoch durch Verschiebung der Markierungen für den vorliegenden Arbeitsablauf unwirksam zu machen.
  • Es ist bereits erwähnt worden, daß unter Anwendung der Erfindung mehrere Arbeitsverfahren durchgeführt werden können. Es sei angenommen, daß mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine Arbeitsweise mit Kodierung des Magazinplatzes durchgeführt werden soll. In diesem Falle ist in der Steuerung der Werkzeugmaschine das jeweils zu verwendende Werkzeug durch seinen Platz im Magazin gekennzeichnet.
  • Das Magazin arbeitet dann wie folgt. In der Werkzeugmaschine befand sich das Werkzeug W3, ein Messerkopf mit großem Durchmesser. Nachdem dieses entnommen und das vorherige Werkzeug abgelegt war, wird das Magazin in einer Richtung, im vorliegenden Falle im Uhrzeigersinne, gedreht, bis der Magazinplatz 6, der das als nächstes benötigte Werkzeug enthält, an der Übergabestelle 52 steht. Das Magazin 35' wird dann gestoppt und der Übergabearm 49 entnimmt das Werkzeug W6. Wenn nun nach Einführung des Werkzeuges W6 in die Arbeitsspindel und Entnahme des Werkzeuges W3 aus der Spindel, dieses Werkzeug W 3 wieder an seinen Magazinplatz 3 gebracht werden soll, so wird das Magazin gedreht, und zwar zum Ablegen des Werkzeuges vorzugsweise in der entgegengesetzten Richtung wie zum Suchen eines neuen Werkzeuges, d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Steuerung des Magazinantriebes ist so eingerichtet, daß ein Magazinplatz gesucht wird, bei dem der Fühler 38 eine auf "Belegt" gesetzte Markierung 37 gesucht wird (hier: Markierung auf größerem Durchmesser) und gleichzeitig ein Magazinplatz, in dem sich gerade kein Werkzeug befindet. Es ist zu sehen, daß der einzige Magazinplatz, auf den außer dem Platz 6, von dem das Magazin losfährt und der nicht mitgezählt wird, der Platz Nummer 3 ist, in den das Werkzeug tatsächlich auch gehört. Der Platz 4 wird überfahren, weil dort zwar der Fühler 37 die Anzeige kein Werkzeug" liefert, jedoch die Markierung 37 nicht auf Belegt gesetzt ist. Diese Arbeitsweise ist nicht davon abhängig, daß das Magazin in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. Es ist zu erkennen, daß auch bei Drehung des Magazins im Uhrzeigersinne der Platz Nummer 3 angesteuert wird. Dabei liegen bei den leeren Plätzen die gleichen Bedingungen vor wie bei den durch Übergröße beanspruchten Werkzeugplätzen 2, 4, 11 und 13.
  • Das Drehen des Magazins in unterschiedlichen Richtungen zum Suchen und Ablegen hat den Vorteil, daß man normalerweise, wenn nämlich die Beschickung des Magazins in der Reihenfolge der Arbeitsgänge erfolgt, die beim Suchen und Ablegen zurückzulegenden Wege für das Magazin am geringsten sind. Das beschriebene Verfahren mit Kodierung der Magazinplätze# hat den Vorteil, daß es möglich ist, ein mehrmals gebrauchtes Werkzeug im Magazin nur einmal vorzusehen. Es wird dann mehrmals während eines Arbeitsdurchlaufes entnommen.
  • Die Erfindung ist aber auch vorteilhaft mit dem ENDA- Arbeitsverfahren brauchbar, bei dem die Werkzeuge entsprechend ihrer Aufeinanderfolge in der Verwendung in das Maga#in eingegeben werden. Dabeiist eine Magazinplatz-Kodierung nicht erforderlich. Während aber nach dem Stand der Technik bei Verwendung auch nur eines übergroßen Werkzeuges das Magazin auf Doppelschritt geschaltet werden müßte, so daß das in Fig. 2 dargestellte Magazin nur noch eine Kapazität von zwölf Werkzeugen hätte, ist es nach der Erfindung ohne großen Steueraufwand möglich, die "gemischte Folgevon Werkzeugen" nach Fig. 2 beizubehalten, indem der Steuerbefehl für die Entnahme und Ablage lautet: "Entnahme das nächste Werkzeug bei einer Belegt-Markierung und lege nach Rückdrehen'um eine BeIegt-Mar'#ierung wieder ab# Hierbei würde also beispielsweise auch nach Entnahme des Werkzeugs 5 zum Ablegen die Position 4 übersprungen werden und das Werkzeug W3 in dem Platz 3 abgelegt werden.
  • Auch bei einer Arbeitsweise mit Werkzeug-Kodierung, bei der also in an sich bekannter Weise die Werkzeuge Kodierringe oder andere Markierungen zu ihrer Identifizierung enthalten, ist die Erfindung mit Vorteil anzuwenden. Bei diesem Verfahren mit Werkzeug-Kodierung wird normalerweise das gebrauchte Werkzeug wahllos abgelegt, d.h. beispielsweise auf dem Platz des gerade vorher entnommenen Werkzeuges. Infolge der Kodierung der Werkzeuge ist es möglich, das Werkzeug später wiederzufinden. Das hat jedoch den Nachteil, daß auch hier die Werkzeuggrößen einheitlich kleiner als die Teilung zwischen zwei Magazinplätzen sein müssen, weil es sonst zu Kollisionen kommen kann. Das bedeutet entweder eine enorme Baugröße für die Magazine oder geringe Kapazität. Wollte man übergroße Werkzeuge steuerungstechnisch berücksichtigen, so müßte man sehr aufwendige Speicher vorsehen, die den jeweiligen Entnahmeplatz des vorigen Werkzeuges speichern und später entsprechend das Magazin steuern. Eine weitere komplizierte steuerungstechnische Maßnahme wäre, daß man die Vierkzeuggröße mit kodiert oder speichert und dann das Magazin entsprechend dem Platzbedarf steuert. Wenn dagegen die Erfindung Anwendung findet, so kann auf die gleiche Weise, d.h. durch Suchen nach einem Werkzeugplatz, mit den Bedingungen: Markierung gesetzt und "Magazinplatz leer" stets der richtige und in der Größe entsprechende Magazinplatz gefunden werden. Zu beachten ist dabei lediglich, daß der Platz, von dem ein Werkzeug gerade entnommen wurde, bei dieser Suche nicht mitgezählt wird. Dies wird bei einer praktischen Ausführung automatisch dadurch berücksichtigt, daß die Abtastung der Bühler dynamisch erfolgt, d.h. beim Einlaufen der Markierungen oder Werkzeuge in die Übergabestation.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung arbeitet außerordentlich zuverlässig und ist insbesondere auch gegen Betriebs-oder Stromunterbrechungen unempfindlich, die beispielsweise bei elektronischen Speichern zu einem ~Gedächtnisverlust" führen würden, was beim Wiederanlaufen der Masche zu Werkzeugkollisionen und damit erheblichen Schäden führen könnte.
  • L e e r s e i t e

Claims (11)

  1. Ansprüche $ Automatische Werkzeugwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen mit einer Übergabevorrichtung und einem Werkzeugmagazin, das mehrere Magazinplätze mit Aufnahmen für Werkzeuge aufweist, bei der die Übergabevorrichtung das Werkzeug an einer Übergabestelle aus dem Werkzeugmagazin entnimmt, in seine Arbeitsposition an der Werkzeugmaschine bringt und wieder in dem Werkzeugmagazin ablegt, wobei das Magazin relativ zu der Übergabestelle bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Magazinplatz (1 bis 24; 36) eine von einem Fühler (38) abtastbare Belegt-Markierung (37) vorgesehen ist, die bei der Bestückung des Magazins (35) mit Werkzeugen (W) in Abhängigkeit von der Belegung des jeweiligen Magazinplatzes (i bis 24) mit einem Werkzeug (W) setz -bar ist und bei der Entnahme des Werkzeuges (W) zum Arbeiten in der Werkzeugmaschine (31) gesetzt bleibt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (37) für das Vorhandensein eines Werkzeuges (W) in dem Magaznplatz (1 bis 24; 36) vorgesehen ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin mit einer Werkzeugplatz-Kodierung (42, 43) versehen ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Magazin ein Fühler zur Abtastung einer Werkzeug-Kodierung vorgesehen ist.
  5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß-das Magazin (35) zum Ablegen eines Werkzeuges in der entgegengesetzten Richtung relativ zur Übergabestelle (52) bewegbar ist, wie vor der Entnahme eines Werkzeuges (W).
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (35) nach Entnahme eines Werkzeuges und vor der Betätigung der Übergabevorrichtung (44) zur Ablage eines Werkzeuges (W) so weit rückbewegbar ist, bis der Fühler (38) für die Belegt-Markierung (37) den dem Entnahmeplatz nächsten Magazinplatz (36) mit Belegt-Markierung anzeigt.
  7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (44) zur Ablage eines Werkzeugs (W) betätigbar ist, wenn die Fühler (38, 40) eine Belegt-Markierung (37) und einen leeren Magazinplatz (3) anzeigen.
  8. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Werkzeuge (W3, W12), die mehrere Magazinplätze (2, 3, 4; 11, 12, 13) einnehmen, nur an dem Magazinplatz (3, 12), an dem sie aufgenommen sind, eine Belegt-Markierung (37) gesetzt wird.
  9. 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegt-Markierungen (37) durch Nocken gebildet werden.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken zum Setzen der Belegt-Markierungen verschiebbar sind.
  11. 11. Verfahren zur automatischen Entnahme von Werkzeugen aus einem Werkzeugmagazin mit mehreren Magazinplätzen zur Aufnahme von Werkzeugen und zur Ablage in diesen, wobei jeweils ein Werkzeug entnommen und ein anderes abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder beim Bällen des Magazins (35) mit einem Werkzeug (W) belegte Magazinplatz gekennzeichnet wird und daß zum Ablegen eines Werkzeuges dieses in dem als belegt gekennzeiineten, jedoch leeren Magazinplatz abgelegt wird, der demjenigen Magazinplatz am nächsten ist, aus dem gerade ein Werkzeug entnommen wurde.
DE19762609337 1976-03-06 1976-03-06 Automatische werkzeugwechseleinrichtung fuer werkzeugmaschinen und verfahren zur automatischen entnahme und ablage von werkzeugen Withdrawn DE2609337A1 (de)

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