DE3336232A1

DE3336232A1 - Automatische werkzeugwechsel-einrichtung fuer werkzeug-maschinen

Info

Publication number: DE3336232A1
Application number: DE19833336232
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Kaufm. 7060 Schorndorf Kelch; Herbert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Steinhilber
Original assignee: Kelch & Co Werkzeugmaschf
Current assignee: Kelch & Co Werkzeugmaschf
Priority date: 1983-10-05
Filing date: 1983-10-05
Publication date: 1985-04-25

Description

Automatische Werkzeugwechsel-Einrichtung für Werkzeug-Maschinen

Die Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugwechsel Einrichtung für Werkzeug-Maschinen, mit einem mehrere Magazinplätze in Form von Werkzeugaufnahmen aufweisenden Werkzeug-Magazin und einem zwischen der jeweils auf eine übergabestelle eingestellten Magazin-Werkzeugaufnahme sowie der Maschinen- Werkzeugaufnahme bewegbaren Werkzeug-Greifer, der zum unmittelbaren Entnehmen und Einsetzten aus der und in die jeweilige Werkzeugaufnahme ausgebildet und in wenigstens einer Bewegungsrichtung im wesentlichen linear geführt ist.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-OS 26 09 führt der Greifer in der Haupttransportbewegung, die zur Überwindung der Strecke zwischen der jeweiligen Magazin-Werkzeugaufnahme und der Maschinen-Werkzeugaufnahme dient, außer der linearen Bewegung noch eine Drehbewegung über 180° um eine zur Maschinenspindel parallele Achse aus, da die Anordnung so getroffen ist, daß der Greifer in den beiden zugehörigen Greifstel1ungen entgegengesetzt ausgerichtet ist. Eine solche Anordnung bringt bereits wesentliche Vorteile gegenüber einer anderen bekannten Lösung (US-PS 3,689,820), bei welcher benachbart zur übergabestelle des

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Magazines und benachbart zur Maschinen-Werkzeugaufnahme jeweils ein Greifer zum Entnehmen und Einsetzen von Werkzeugen bewegbar gelagert und zwischen diesen Greifern zur Überwindung der Haupttransportstrecke ein linear verfahrbarer Werkzeughalter vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung ergibt sich nämlich eine sehr hohe Anzahl beweglicher Teile, was einerseits die Störanfälligkeit erhöht und ardererseits eine Nachrüstung bereits bestehender Werkzeugmaschinen mit einer solchen Werkzeugwechsel Einrichtung praktisch unmöglich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Werkzeugwechsel-Einrichtung zu schaffen, welche eine Ausgestaltung mit möglichst wenigen Bewegungsabläufen erlaubt und daher insbesondere auch für die Verwendung an bereits bestehencen Werkzeug-Maschinen unterschiedlichster Bauart geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer automatischen Werkzeugwechsel-Einrichtung der genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Greifer in seinen Greif-· Stellungen am Magazin und an der Maschinen-Werkzeugaufnahme im wesentlichen dieselbe Ausrichtung hat. Dadurch kann der Greifer, ohne daß eine Drehbewegung zwingen^ erforderlich ist, zwischen dem Magazin und der Maschine im wesentlichen in einem Zug durchfahren , was eine baulich sehr einfache Ausgestaltung der Einrichtung, insbesondere hinsichtlich der Lagerung der beweglichen Teile, erlaubt. Ferner werden dadurch Teile der Einrichtung, die pernanent zwischen Magazin und Maschinen-Werkzeugaufnahme liegen und in der Regel zu Beeinträchtigungen beim Arbeiten an der Maschine führen, entbehrlich. Die Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung

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hat auch den Vorteil, daß das Magazin ungehindert durch solche Teile verhältnismäßig nahe an die Maschinen-Werkzeugaufnahme herangerückt werden kann, was sowohl zu einem geringeren Raumbedarf als auch zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit führt. Die lineare ßewegbarkeit des Greifers und im wesentlichen gleiche Ausrichtung des Greifers gegenüber jedem Abschnitt der linearen Bewegungsbahn, in welchem sich der Greifergerade befindet, ermöglicht es, daß der Greifer nicht an eine Rotationsachse gebunden sein muß. In der Regel dürfte es am zweckmäßigsten sein, wenn die lineare Bewegung des Greifers geradlinig vorgesehen ist; die durch die Werkzeug-Maschine und deren Umfeld gegebenen räumlichen Verhältnisse können aber auch dazu führen, daß als lineare Bewegungsbahn eine Kurvenbahn mit Kurvenkrümmungen in belobigen Raumebenen vorteilhaft ist, wie sie bspw. durch einen auf einer entsprechenden Kurvenschiene geführten Schlitten, ein Lenkergestänge oder ähnliches erzeugt werden kann.

Werkzeugwechsel-Einrichtungen werden insbesondere an Werkzeug-Maschinen verwendet, bei welchen die Maschinen-Werkzeugaufnahme und das Werkzeug über eine Steckverbindung ineinander greifen, wie sie bspw. durch einen Innenkonus an der Maschinen-Werkzeugaufnahme und einen Steilkegel an dem vom Arbeitsende abgekehrten Ende des Werkzeuges gegeben ist. In diesem Fall ist beim Entnehmen und Einsetzten des Werkzeuges in die Werkzeugaufnahme jeweils die entsprechende Lösebewegung für die Steckverbindung bzw. die Einsteckbewegung auszuführen. Diese kann, wenn sich vor der Maschinen-Werkzeugaufnahme kein Hindernis, bspw. in Form eines Maschinentisches, befindet ,in der Linearbewegung der Haupttransportbewegung liegen, so daß der Greifer nur in einer einzigen Bewegungsrichtung

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bzw. nur mit einem einzigen Freiheitsgrad linear geführt werden muß. Häufig jedoch befindet sich der Maschinen-Werkzeugaufnahme gegenüberliegend ein Maschinentisch zum Spannen der zu bearbeitenden Werkstücke; in diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Greifer, insbesondere ausschließlich, in zwei im· wesentlichen 1inearen Bewegungsrichtungen geführt ist, von denen eine der Haupttransportbewegung zwischen der übergabestelle und der ,Maschinen-Werkzeugaufnahme zugeordnet ist und quer, vorzugsweise rechtwinklig zur Mittelachse der Maschinen-Werkzeugaufnahme oder der Magazin-Werkzeugaufnahme liegt. Die andere Bewegungsrichtung liegt dagegen in der genannten Steckrichtung, so daß durch Bewegen des Greifers in dieser Richtung das Werkzeug am Ende der Haupttransportbewegung entnommen bzw. eingesetzt werden kann. Eine dieser beiden Bewegungen, bevorzugt die Transportbewegung, fäl1t zweckmäßig gleichzeitig zusammmen mit-der Greifbewegung des Greifers, durch welche dieser in Eingriff bzw. außer Ein griff mit dem Werkzeug gebracht wird.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß der Greifer am Anfang der zugehörigen Greifbewegung an der von der Maschinen-Werkzeugaufnahme abgekehrten Seite der an die übergabestelle gerückten Magazin-Werkzeugaufnahme liegt und vorzugsweise durch den jeweils vom Werkzeug entleerten Magazinplatz in der Haupttransportbewegung durchfahrbar ausgebildet ist. Dadurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, den Greifer zwischen Magazin und Maschine geradlinig zu fahren und den Greifer während seiner Arbeitspausen so weit in Richtung zum Magazin bzw. hinter das Magazin zurückzuziehen, daß er für das Arbeiten der Werkzeug-Maschine sich in keinem Fall störendauswirkenkann.

Bei einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der Greifer am Ende eines Armes angeordnet, der zur Maschinen-Werkzeugaufnahme frei auskragt und vorzugsweise parallel zur Haupttransportbewegung liegt. Dadurch kann der Teil der Einrichtung, der beim Werkzeugwechsel in den Bereich der Werkzeug-Maschine gelangt, in Richtung der Mittelachse der Maschinen-Werkzeugaufnahme räumlich sehr klein bemessen werden, so daß auch unter ungünstigsten Platzverhältnissen ein automatischer Werkzeugwechsel möglich und es nicht erforderlich ist, für den Werkzeugwechsel die Maschinen-Werkzeugaufnahme weit vom Werkstück wegzufahren.

Der Greifer kann in einfacher Weise an einem, insbesondere von einem Spindeltrieb oder dgl. mit einem Stellmotor angetriebenen Linearschlitten angeordnet und vorzugsweise an diesem Schlitten in Richtung der Entnahme- und Einsetzbewegung über einen Antrieb, wie einen Hubspindel antrieb, bewegbar gelagert sein.

Eine räumlich sehr kompakte Ausbildung, welche das Heranrücken der Werkzeugwechsel-EHnrichtung sehr nahe an die Maschinen-Werkzeugaufnahme erlaubt, ergibt sich, wenn die Lagerung des Greifers für die Haupttransportbewegung und/oder für die Entnahme- und Einsetzbewegung in Richtung der Mittelachsen der Magazin-Werkzeugaufnahmen benachbart, insbesondere in der zugehörigen Werkzeug-Entnahmerichtung benachbart, zum Magazin angeordnet ist. Diese Lagerung braucht dabei in Richtung der Haupttransportbewegung nicht oder nur wenig über die entsprechenden Hüllflächen des Magazines vorzustehen .

Damit die Lagerung des Greifers für die Haupttransportbewegung in Richtung zur Maschinen-Werkzeugaufnahme eine möglichst geringe Ausladung aufweist, kann bspw. der Greifer am Ende eines etwa in Richtung zur Maschinen-Werkzeugaufnahme frei "auskragenden Tragarmes gelagert sein. Zweckmäßig ist der Greifer in jedem Fall etwa parallel zur Mittelachse der Werkzeugaufnahme gegenüber seiner Lagerung für die Haupttransportbewegung versetzt angeordnet.

Bei einer einfachen Ausführungsform weist der Greifer ein zur Achse der Werkzeugaufnahme offenes Greifmaul mit Formsc*hl ußgl iedern für den in Achsrichtung formschlüssigen Eingriff in einen Werkzeugflansch auf, so der Greifer durch Radialbewegung gegenüber dem Werkzeug mit diesem in um außer Eingriff gebracht werden kann und im Falle des Eingriffes in Richtung der Entnahme- und der Einsetzbewegung formschlüssig mit dem Werkzeug verbunden ist.

Das Magazin weist zweckmäßig Werkzeugaufnahmen auf, die im wesentlichen gleich wie die Maschinen-Werkzeugaufnahme gestaltet sind; im Falle von Werkzeugen mit Spannkegeln sind somit die Magazinplätze durch entsprechende Innenkonuse im Magazin gebildet. Damit der Greifer in Richtung der Längsachse des Werkzeuges ^nur möglichst kleine Bewegungen ausführen muß>ist es vorteilhaft, wenn die an der übergabestelle stehende Magazin-Werkzeugaufnahme und die Maschinen-Werkzeugaufnahme - rechtwinklig zu den etwa parallelen Mittelachsen dieser Werkzeugaufnahmen gesehen wenigstens annähernd miteinander fluchten.

Das Magazin kann als Rei henmagazin,, al s Bandmagazin, als Padernostermagazin oder ähnliches ausgebildet sein. Eine sehr kompakte Ausbildung ergibt sich jedoch, wenn das Magazin als Trommenlmagazin ausgebildet ist, dessen Drehachse vorzugsweise etwa parallel zu den Mittelachsen der Werkzeugaufnahmen steht und in· deren Trommel "Zentralraum der Greifer etwa radial zur Trommelachse bewegbar ist, so daß der Greifer während seiner Arbeitspausen geschützt ist und über seinen Arbeitsweg auf der von der Maschinen-Werkzeugaufnahme abgekehrten Seite des Magazines keinen Raum beansprucht., das auch ein Ketten-Magazin sein kann.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, bestehende Werkzeug-Maschinen nachträglich mit der Werkzeugwechsel-Einrichtung auszustatten. Diese Einrichtung ist daher vorteilhaft als von der Werkzeug-Maschine gesonderte Werkzeugwechsel-Baueinheit ausgestattet, die entweder an der Maschine zu befestigen oder mit einer von der Maschine gesonderten Konsole, bspw. einer Standkonsole neben' der Maschine aufzustellen ist. Bei einer besonders kompakten und raumsparenden Anordnung ist die Werkzeugwechsel-Einrichtung bzw. deren Magazin für die Anordnung seitlich des Maschinen-Spindel kopfes hinter dem Werkstück-Schlitten der Werkzeugmaschine ausgebildet, so daß die Maschine von seitlich und vorne frei zugänglich bleibt.

Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammen· hang mit den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Werkzeug-Wechseleinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die Einrichtung in verkleinerter Darstellung entsprechend Fig. 2 und in ihrer Zuordnung zu einer Werkzeug-Maschine.

Die Werkzeug-Wechsel einrichtung 1 gemäß den Figuren 1 bis ist für den Werkzeugwechsel an einer in Figur 4 strich doppelpunktiert angedeuteten Werkzeug-Maschine 2 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vertikai spindel Fräsmaschine mit an der Unterseite des Spindel kopfes liegender Maschinen-Werkzeugaufnahme 3 ist. Die Fräsmaschine weist in diesem Fall einem den Spindelkopf 4 tragenden, rechtwinklig zur Spindelachse verstellbaren Support-Schlitten 5 auf, der am Maschinenständer 6 gelagert ist. Unter der im unteren Ende die Werkzeugaufnahme 3 aufweisenden Arbeitsspindel 8 der Werkzeug-Maschine 2 ist als Werkstücktisch ein Frässchlitten vorgesehen, der rechtwinklig zur Spindelachse und zur Verschieberichtung des Spindel kopfes 4 verfahrbar gelagert ist. An der Werkzeugaufnahme 3 ist die.Arbeitsspindel 8 mit einem in der Spindelachse liegenden und von ihrem zugehörigen Ende ausgehenden Innenkonus 9 versehen, welcher an die Stei1 kegel-Schafte der an dieser Werkzeug-Maschine 2 zu verwendenden Werkzeuge 11 angepasst ist. Diese Werkzeuge 11 sind in der Regel Zerspanungswerkzeuge₅ wie Fräser, Bohrer, Gewindeschneider, Reibaalen, Drehwerkzeuge oder dgl.

Die Werkzeug-Wechsel einrichtung 1 weist zum Fassen der Werkzeuge 11 während des Werkzeugwechsels einen einzigen Werkzeuggreifer 12 auf, der an einem Ende eines plattenförmigen Armes 3 angeordnet ist, dessen Plattenebene und dessen Längserstreckung rechtwinklig zur Mittelachse der Maschinen-Werkzeugaufnahme 3 liegen. Der Greifer ist im wesentlichen durch ein zur Mittelachse 14 offenes Greifmaul 15 gebildet, dessen Maul-Mittel achse in der bei der Maschinen. -Werkzeugaufnahme 3 liegenden Wechsel stellung des Greifers mit der Mittelachse 14 zusammenfällt. Das Greifmaul 15 ist an einen normgemäßen ring- bzw. kreischeibenförmigen Werkzeugflansch 16 angepasst, der an jedem Werkzeug im wesentlichen gleich ausgebildet und im Anschluß an das weitere Ende des zugehörigen Steil kegel-Schaftes 10 derart vorgesehen ist, daß er über dessen Außenumfang vorsteht. In Ansicht parallel zur Mittelachse 14 ist das Greifmaul 15 U-förmig. Seine Querschnitte sind gemäß Figur 3 ebenfalls U-förmig, derart, daß seine Profil schenkel. Formschiußgl ieder 17,18 für die Anlage an den beiden Stirnflächen des jeweiligen Werkzeugflansches 16 bilden. Jeder Werkzeugflansch 16 weist am Umfang 2 einander diametral gegenüberliegende rechteckig begrenzte Nuten für den drebschlüssigen Eingriff von Nutensteinen der Arbeitsspindel 8 auf. Für den Eingriff in diese Nuten ist das Greifmaul 15 mit federnden Rastnocken 19 versehen, die beim Herausgleiten der Nutensteine aus den Flanschnuten federnd in diese nachrücken und dadurch das Werkzeug 11 während dessen Aufenthalt im Greifer 12 gegenüber diesem hinsichtlich seiner Drehlage sichern.

Das vom Greifer 12 abgekehrte Ende des Armes 13 ist am Ende der Hubstange 21 eines Hubspindel-Antriebes 20 angeordnet, durch welchen der Greifer 12 parallel zur Mittelachse 14 in den Richtungen Pfeil 22 und Pfeil 23 genau gesteuert bewegbar gelagert ist.

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Der Antrieb 20 ist seinerseits mit seiner vom Greifer 12 abgekehrten Seite am frei auskragenden Ende eines Tragarmes 24 angeordnet, dessen anderes, entgegengesetzt zum Greifer 12 gerichtetes Ende an einem Linearschlitten 25 befestigt ist. Der Linearschlitten 25 ist an der vom Greifer 12 abgekehrten Seite des Tragarmes 24 vorgesehen und auf einer geradlinigen •Schlittenführung 26 geführt, derart,daß der Schlitten 25 und damit der Greifer 12 rechtwinklig bzw. radial zur Mittelachse 14 in den entgegengesetzten Richtungen Pfeil 27 und Pfeil 28 verfahrbar ist, welche Richtungen rechtwinklig zu den Bewegungsrichtungen gemäß den Pfeilen 22,23 liegen. Zum Bewegen d.es Schlittens 25 ist ein geeigneter, bspw. eine Kugelumlaufspindel aufweisender Antrieb vorgesehen, der mit einem Stellmotor 29 antriebsverbunden ist. Dieser Stellmotor 29 befinded sich an dem von der Mittelachse 14 abgekehrten Ende der Schlittenführung 26 und liegt zweckmäßig an deren Unterseite bzw. an der Unterseite einer Tragplatte 30, auf welcher die Schlittenführung 26 montiert ist. Die Schlittenführung 26 ist symmetrisch zur selben Axialebene der Mittelachse 14 angeordnet wie der Greifer 12.

Benachbart zu der Seite der Schlittenführung 26, an welcher auch der Greifer 12 liegt, im vorliegenden Fall also benachbart zur Oberseite der Schlittenführung 26, ist ein Werkzeug-Magazin 31 vorgesehen, das im vorliegenden Fall ein Trommelmagazin mit zur Mittelachse 14 paralleler Trommelachse 32 ist. Der Lagerständer des Magazines 31 ist mit vier Stützen 33 auf der Tragplatte 25 angeordnet. An den oberen Enden der Stützen 33 ist ein plattenförmiger, zur Mittelachse 32 rechtwinkliger Lagerschild 34 vorgesehen, an welchem hängend der eigentliche Magazinkörper 35 um die Achse 32 drehbar gelagert ist. Zum drehen des Magazinkörpers 35 ist ein nicht näher dargestellter Stellmotor vorgesehen, welcher das Einstellen des Magazinkörpers 35 auf alle

erforderlichen Drehstellungen ermöglicht. An seiner der Schlittenführung 26 zugekehrten unteren Stirnseite weist der Magazinkörper 35 auf einem Kranz um die Mittelachse 32 in gleichen Winkel abständen Werkzeugaufnahmen 36 als Magazinplätze auf, die jeweils im wesentlichen durch einen gleichen Innenkonus 37 wie der Innenkonus 9 gebildet sind. Dadurch können die Werkzeuge, im dargestellten Ausführungsbeispiel maximal 16 Werkzeuge, hängend mit ihren Schäften 10 im Magazin angeordnet werden. Die Magazin-Werkzeugaufnahmen 36 fluchten - parallel zu den Bewegungsrichtungen Pfeil 27,28 gesehen - mit der Maschinen-Werkzeugaufnahme 3.

Die Mittelachse 32 ist ebenfalls in der Axialebene vor gesehen, in der auch die Mittelachse 1.4 liegt und zu welcher die übrige Einrichtung im wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist, wobei in Ansicht parallel zu dieser Axialebene die mit dem Greifer 12 bewegbaren Teile so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie bei entsprechender Lage zwischen zwei mit Werkzeugen belegten Magazinplätzen hindurchfahren· können, wenn der zwischen diesen beiden Magazinplätzen liegende dritte Magazinplatz nicht mit einem Werkzeug belegt ist. Bei diesem dritten Magazinplatz handelt es sich um jeweils denjenigen, welcher auf die übergabestelle 38 eingestellt ist. Dieser Magazinplatz liegt dann in der genannten Axialebe auf der der Mittelachse 14 zugekehrten Seite der Mittelachse 32. Die Lagerung des Greifers 12 ist so ausgebildet, daß der Greifer 12, wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet ,ganz in das Trommelmagazin eingefahren werden kann,derart, daß er im wesentlichem auf der von der Mittelachse 14 abgekehrten Seite der Mittelachse 39 der an die übergabestelle 38 gerückten Magazin-Werkzeugaufnahme 36 liegt.

Trägt der Greifer 12 in diesem Fall ein Werkzeug 11, so wird es durch eine Hubbewegung des Greifers 12 in Pfeilrichtung 23 in die leere, an der übergabestelle 38 liegende Werkzeugaufnahme 36 eingesetzt und durch geeignete Mittel, beispielsweise eine Federklinke in seiner Axiallage gesichert. Danach wird der Greifer 12 durch weiteres Verfahren des Schlittens 25 in Pfei1 richtung 28 vom zugehörigen Werkzeugflansch 16 zurückgezogen und dadurch von diesem gelöst. Dann wird der Trommel körper 35 so gedreht, daß das gewünschte Werkzeug an die übergabestelle 38 gerückt wird. Nunmehr wird der Greifer 12 durch Verfahren des Schlittens 25 in Pfei1 richtung 27 in Eingriff mit dem zugehörigen Werkzeugflansch 16 gebracht, in welcher Richtung er nach üJsen des Werkzeuges aus der zugehörigen Magazin-Werkzeugaufnahme 36 durch Bewegung in Pfeil richtung 22 ununterbrochen bis zur Mittelachse 14 der Maschinen-Werkzeugaufnahme 3 in konstant gleicher Ausrichtung durchfahren kann. Dort wird der Greifer 12 dann wieder in Pfei1 richtung 23 bewegt, wodurch das Werkzeug 11 in die Maschinen-Werkzeugaufnahme 3 eingesetzt wird. Durch anschließendes Zurückziehen des Greifers 12 in Pfeilrichtung 28 wird sowohl der Greifer 12 vom Werkzeugflansch 16 gelöst als auch die gesamte Werkzeugwechsel-Einrichtung in Warteposition überführt, in welcher der Greifer 12 wieder vollständig geschützt innerhalb des Magazines 31 bzw. auf der von der Mittelachse 14 abgekehrten Seite der übergabestelle 38 liegen kann. Anstatt den Greifer 12 in der beschriebenen Weise durch den entleerten Magazinplatz an der übergabestelle 38 zu fahren, ist es auch denkbar, den Greifer 12 so auszubilden, daß er in Pfei1richtung 22 genügend weit zurückgefahren werden kann, derart, daß er an den freien, im dargestellten

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Ausführungsbeispiel unteren Stirnflächen der im Magazin befindlichen Werkzeuge 11 vorbeibewegt werden kann.

Die Werkzeug-Wechseleinrichtung 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine von der Werkzeug-Maschine 2 völlig gesonderte Konsole 40 in Form einer Ständerkonsole auf, an deren Ständeroberseite die Tragplatte 30 angeordnet ist. Wie Figur 4 zeigt, kann die erfindungsgemäße Einrichtung als gesonderte Werkzeug-Baueinheit nachträglich neben einer bereits bestehenden Werkzeugmaschine angeordnet und dadurch für den automatischen bzw. vollautomatischen Werkzeugwechsel an dieser Maschine verwendet werden. Beispielsweise ist die Werkzeugwechsel-Einrichtung 1 raumsparend seitlich des den Support 5 tragenden Maschinenständers 6 hinter dem Werkstücktisch 2 anzuordnen» derart,daß die Mittelachse des Greifmaules 15 des Greifers 12 in der ausgefahrenen Stellung mit der Spindelachse des auf eine vorbestimmte Stellung eingestellten Spindelkopfes 4 der Werkzeugmaschine 2 zusammenfällt. Die Längsachse des Greifarmes liegt dabei beispielsweise unter einem Winkel von etwa 40° zur Längsrichtung des Maschinentisches 7. Die Werkzeugwechsel-Einrichtung ist aber grundsätzlich auch für Maschinen mit von der Vertikalen abweichender, beispielsweise horizontaler Spindelachse geeignet. Die Linearbewegungen des Greifers können auch hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch erzeugt werden.

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Claims

Automatische Werkzeugwechsel-Einrichtung für Werkzeug-Maschinen _;.p.·

.) Automatische Werkzeugwechsel-Einrichtung für Werkzeug-Maschinen, mit einem mehrere Magazinplätze in Form von Werkzeugaufnahmen aufweisenden Werkzeug-Magazin und einem zwischen der.jeweils auf eine übergabestelle eingestellten Magazin-Werkzeugaufnahme sowie der Maschinen-Werkzeugaufnahme bewegbaren Werkzeug-Greifer, der zum unmittelbaren Entnehmen und Einsetzen aus der und in die jeweilige Werkzeugaufnahme ausgebildet und in wenigstens einer Bewegungsrichtung im wesentlichen linear geführt ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Greifer (12) in seinen Greifstellungen am Magazin (31) und an der Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) im wesentlichen dieselbe Ausrichtung hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12), insbesondere ausschließlich, in zwei

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im wesentlichen linearen Bewegungsrichtungen (Pfeile 22, 23, 27, 28) geführt ist, von denen eine einer Haupttransportbewegung zwischen der übergabestelle (38) und der Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) zugeordnet ist und vorzugsweise etwa rechtwinklig zur Mittelachse (14, 39) der, beispielsweise einen Innenkonus (9, 37) aufweisenden, Werkzeugaufnahme (3, 36) liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) am Anfang der zugehörigen Greifbewegung an der von der Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) abgekehrten Seite der an die übergabestelle (38) gerückten Magazin-Werkzeugaufnahme (36) liegt und vorzugsweise durch den jeweils vom Werkzeug (11) entleerten Magazinplatz in der Haupttransportbewegung durchfahrbar ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) am Ende eines Armes (13) angeordnet ist, der zur Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) frei auskragt und vorzugsweise parallel zur Haupttransportbewegung liegt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) an einem, insbesondere von einem Spindeltrieb oder dgl. mit einem Stellmotor (29) angetriebenen* Linearschi itten (25) angeordnet und vorzugsweise an diesem Schlitten in Richtung (Pfeile 22, 23) der Entnahme- und Einsetzbewegung über einen Antrieb (20), wie einen Hubspindel antrieb, bewegbar gelagert ist.

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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Greifers (12) für die Haupttransportbewegung und/oder für die Entnahme- und Einsetzbewegung in Richtung der Achsen (39) der Magazin-Werkzeugaufnahmen (36) benachbart, insbesondere in der zugehörigen Werkzeug-Entnahmerichtung (Pfeil 22), zum Magazin (31) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) am Ende eines etwa in Richtung zur Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) frei auskragenden Tragarmes (24) gelagert und vorzugsweise etwa parallel zur Mittelachse (14, 39) der Werkzeugaufnahme (3, 36) quer zum Tragarm (24) versetzt ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) ein zur Achse (14) der Werkzeugaufnahme (3) offenes Greifmaul (15) mit Formschlußgliedern (17, 18) für den in Achsrichtung formschlüssigen Eingriff in einen Werkzeugflansch (16) aufweist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an der übergabestelle (38) stehende Magazin-Werkzeugaufnahme (36) und die Maschinen-Werkzeugaufnahme (3) - rechtwinklig zu den etwa parallelen Mittelachsen (39, 14) dieser Werkzeugaufnahmen (36, 3) gesehen - wenigstens annähernd miteinander fluchten.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (31) als Trommelmagazin

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ausgebildet ist, dessen Drehachse (32) vorzugsweise etwa parallel zu den Mittelachsen (14, 39) der Werkzeug aufnahmen (3, 36) steht und in deren Trommel-Zentral raum der Greifer (12) etwa radial zur Trommelachse bewegbar ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als von der Werkzeug-Maschine (2) gesonderte Werkzeugwechsel-Baueinheit (1) ausgestaltet und das Magazin (31) vorzugsweise für die Anordnung seitlich des Maschinen-Spindel kopfes (4) hinter dem Werkstück-Schlitten (7) ausgebildet ist.