DE3344248A1 - Tool magazine for a lathe with automatic tool change - Google Patents

Abstract

Tool magazine for a lathe with automatic tool change, by means of which tool magazine the stored tools are directed past a tool-transfer point into which the tool turret of the lathe is moved by means of the compound slide, the selected tool being transferred by the movement of the tool turret in the Z-direction of the machine coordinates and by means of a reciprocating simple slide; cf. Figure 1. <IMAGE>

Description

Werkzeugmagazin für eine Drehmaschine Tool magazine for a lathe

mit selbsttätigem Werkzeugwechsel Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. with automatic tool change The invention relates to a tool magazine according to the preamble of claim 1.

Werkzeugmagazine für den selbsttätigen Werkzeugwechsel sind vielfach bekannt, wie zum Beispiel die DE-OS 21 14 322 zeigt. Bei diesem Werkzeugmagazin ist für das Überführen der Werkzeuge zwischen Werkzeugmagazin und Werkzeugträger oder Revolver der Drehmaschine ein zusätzlicher Ubergabegreifer notwendig, der unter dem Einfluß der Maschinensteuerung in mehreren Freiheitsgraden beweglich sein muß. Dies ist aufwendig in der Kon.,struktion und auch teuer in der Herstellung.There are many tool magazines for automatic tool changes known, as for example DE-OS 21 14 322 shows. With this tool magazine is for transferring the tools between the tool magazine and the tool carrier or turret of the lathe, an additional transfer gripper is required, which is located under the influence of the machine control must be movable in several degrees of freedom. This is complex in terms of design, construction and also expensive to manufacture.

Bei sogenannten Karussell-Drehbänken ist es ferner bekannt, unter dem Einfluß der Maschinensteuerung den Werkzeugträger mittels der Kreuzschlitten in die Werkzeug-Übergabestellung zu bewegen und dabei so auszurichten, daß eine Aufnahme des Werkzeugträgers dem angewählten Werkzeug gegenübersteht. Nach dieser Ausrichtung wird dann ebenfalls über zusätzliche Schalt- und Greifmittel das angewählte Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin entnommen und auf den Werkzeugträger überführt. Auch bei einer solchen Ausbildung sind zusätzliche Schaltelemente, Bauteile und Maschinenzeit erforderlich.In so-called carousel lathes, it is also known under the influence of the machine control the tool carrier by means of the compound slide to move into the tool transfer position and align it so that a Recording of the tool carrier faces the selected tool. After this Alignment is then also selected using additional switching and gripping means The tool is removed from the tool magazine and transferred to the tool carrier. Even with such a training, additional switching elements, components and Machine time required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Werkzeugmagazine derart weiterzubilden und zu vereinfachen, daß die Anzahl der Bauelemente verringert wird und die Übergabe der von der Maschinensteuerung angewählten Werkzeuge mit Hilfe eines einfachen, lediglich in zwei Freiheitsgraden beweglichen Übergabe-Elementes störungsfrei und betriebssicher durchführbar ist.The invention is based on the object of the known tool magazines to develop and simplify in such a way that the number of components is reduced and the transfer of the tools selected by the machine control with the help a simple transfer element that can only be moved in two degrees of freedom can be carried out in a trouble-free and operationally reliable manner.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is according to the invention by the characterizing features of claim 1 solved.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Werkzeugmagazins können erstmals die in X- und in Z-Richtung der der Maschinensteuerung zugeordneten Koordinaten möglichen Bewegungen des Werkzeugträgers oder Werkzeug-Revolvers der Drehmaschine gemeinsam für die Durchführung des Werkzeugwechsels ausgenutzt werden, was nicht nur Bauteile und Raum spart, sondern auch zur Vereinfachung der Steuerung führt.Due to the design and arrangement of the tool magazine according to the invention can for the first time be assigned to the machine control in the X and Z directions Coordinates possible movements of the tool carrier or tool turret of the The lathe is used jointly to carry out the tool change, which not only saves components and space, but also simplifies control leads.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugmagazins in Verbindung mit Vertikal-Drehmaschinen mit zwei achsparallelen Drehspindeln, da dort mit Hilfe eines einzigen solchen Magazins beide der den einzelnen Drehspindeln zugeordneten Werkzeugträger bedienbar sind.The use of the tool magazine according to the invention is particularly advantageous in connection with vertical lathes with two axially parallel turning spindles, there there with the help of a single such magazine both of the individual Tool carriers assigned to turning spindles can be operated.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele eines Werkzeugwechslers beschrieben.The invention is based on two more in the drawing or less schematically shown embodiments of a tool changer described.

Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Werkzeugwechslers gemäß der Erfindung in der Anordnung zwischen zwei benachbarten Drehspindeln einer Senkrecht-Drehmaschine, Figur 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Werkzeugwechslers gemäß der Erfindung in der Anordnung in Verbindung mit einer Einspindel-Senkrecht-Drehmaschine, und Figuren in vergrößertem Maßstab je eine teilweise im Schnitt 3 und 4 dargestellte Ansicht einer Werkzeugaufnahme des Werkzeugmagazins gemäß den Figuren 1 und 2.The figures show: FIG. 1 a plan view of a first embodiment a tool changer according to the invention in the arrangement between two adjacent ones Turning spindles of a vertical lathe, Figure 2 is a plan view of a second Embodiment of the tool changer according to the invention in the arrangement in connection with a single-spindle vertical lathe, and figures on an enlarged scale a view of a tool holder, partially shown in sections 3 and 4 of the tool magazine according to FIGS. 1 and 2.

In einem in Figur 1 nur angedeuteten Maschinenbett 4 einer Drehmaschine PV sind im Abstand voneinander achsenparallel angeordnete Drehspindeln 5 und 6 drehbar gelagert. An einer senkrechten Wandung 8 des Maschinenbettes 4 sind an je einem Kreuzschlitten 10 und 10' - jeweils bestehend aus einem Horizontalschlitten 11 und einem darauf montierten Vertikalschlitten 12 - die trommelförmig ausgebildeten Werkzeugträger 14 und 14', auch als Werkzeug-Revolver bezeichnet, angeordnet. In entsprechende Aufnahmebohrungen 15 des Werkzeugträgers können Werkzeughalter 17 für Werkzeuge W1 bis Wn eingesetzt werden, die hierzu jeweils Einspannschäfte,Steilkegel oderZylinderschäfte 16 für das hier nicht näher dargestellte lösbare Befestigen aufweisen - vgl. auch Figur 3.In a machine bed 4 of a lathe, which is only indicated in FIG PV rotating spindles 5 and 6, which are arranged axially parallel to one another, can be rotated stored. On a vertical wall 8 of the machine bed 4 are each one Cross slide 10 and 10 '- each consisting of a horizontal slide 11 and a vertical slide 12 mounted on it - the drum-shaped tool carrier 14 and 14 ', also referred to as tool turrets, are arranged. In appropriate Location bores 15 of the tool carrier can tool holders 17 for tools W1 to Wn are used, the respective clamping shanks, steep taper or cylindrical shanks 16 for the releasable fastening (not shown here) - see also Figure 3.

Zur Aufnahme der Werkzeuge ist zwischen beiden Drehspindeln 5 und 6 ein Werkzeugmagazin vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 als sogenanntes Kettenmagazin WM ausgebildet ist, bei dem die einzelnen mit ihren Werkzeugschneiden nach innen oder außen gewandten Werkzeuge W1 bis Wn von einer endlosen, mit entsprechenden Einspannschäften versehene Halteglieder 19 aufweisenden Kette 20 getragen werden, die längs einer endlosen Führungsbahn 21 geführt ist, welche zwei gegenüberliegende Kreisbögen und zwei gegenüberliegende, annähernd geradlinige Abschnitt umfaßt. Im Bereiche einer Ebene E, in der die Längsachse eines Ob gabe-Schiebers 25 und die Aufnahmebohrungen 15 des Werkzeugträger liegen, befinden sich die etwa geradlinigen Abschnitte der die Führungsbahn 21 kreuzenden Übergabestellen ÜG1, ÜG, für die Werkzeuge W. Über eine hier nicht dargestellte Maschinensteuerung, zum Beispiel eine CNC-Mikroprozessor-Steuerung, werden die ebenfalls nicht dargestellten Antriebe für die Drehspindeln, die Schlitten der Werkzeugträger, die Werkzeugträger und das Werkzeugmagazin im Ausmaße der Programm-Vprgaben nach Größe, Richtung und Zeitdauer gesteuert.To accommodate the tools is between the two spindles 5 and 6 a tool magazine is provided, which in the embodiment of Figure 1 as a so-called Chain magazine WM is designed, in which the individual with their tool cutting edge inwardly or outwardly facing tools W1 to Wn from an endless one, with corresponding Chain 20 having clamping shafts provided with retaining links 19 are worn, which is guided along an endless guide track 21, which two opposite Includes circular arcs and two opposite, approximately rectilinear section. in the Areas of a plane E in which the longitudinal axis of an Ob delivery slide 25 and the Location bores 15 of the tool carrier are located, the approximately straight ones are Sections of the transfer points ÜG1, ÜG, crossing the guide track 21, for the tools W. Via a machine control not shown here, for example a CNC microprocessor control, the drives for the rotating spindles, the slides, which are also not shown the tool carrier, the tool carrier and the tool magazine in the dimensions of the program specifications controlled by size, direction and duration.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, werden in dem zwischen den beiden Drehspindeln der Drehmaschine angeordneten Werkzeugmagazin gespeicherte Werkzeuge für den in bezug auf Figur 1 rechten und linken Revolver im Ausmaße der Stellbefehle der Maschinensteuerung nacheinander in die Übergabestelle ÜG bewegt, von wo sie vom Revolver direkt aus dem Ubergabenschieber geholt werden. Hierzu wird der Revolver mit Hilfe des ihn tragende Kreuzschlittens in Richtung der Z-Achse der Drehmaschine, vgl.As can be seen from the above description, in the between the tool magazine arranged on the two turning spindles of the lathe Tools for the right and left turret in relation to FIG Control commands of the machine control are moved one after the other to the transfer point ÜG, from where the revolver fetches them directly from the delivery pusher. This is done the turret with the help of the cross slide carrying it in the direction of the Z-axis the lathe, cf.

Figur 3, mit seiner entsprechenden Ausnehmung in Z-Richtung in die Ebene des zu wechselnden Werkzeuges in die in Figur 1 mit OG bzw. mit ÜG, bezeichnete Stellung gefahren. Anschließend wird mit Hilfe des Übergabe-Schiebers 25 das angewählte Werkzeug in X-Richtung bewegt, bis die Aufnahmebohrung des Revolvers über dem Einspannschaft 16 des Werkzeuges liegt. Dann greift sich der Revolver durch Bewegen in Z-Richtung das angesteuerte Werkzeug unter dem Einfluß der Maschinensteuerung selbsttätig.Figure 3, with its corresponding recess in the Z direction in the Level of the tool to be changed into the one designated in FIG. 1 with OG or with ÜG Position. The selected is then with the help of the transfer slide 25 The tool is moved in the X direction until the mounting hole of the turret is above the clamping shank 16 of the tool is located. Then the turret grabs itself by moving in the Z direction the controlled tool automatically under the influence of the machine control.

Selbstverständlich tragen die Werkzeuge oder deren an der endlosen Kette befindlichen Haltevorrichtungen geeignete Kodezeichen, um von der Maschinensteuerung erkannt zu werden.Of course, the tools or those wear at the endless Chain holding devices suitable code characters to be recognized by the machine control to be recognized.

In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform des Werkzeugmagazins in Verbindung mit einer Einspindel-Senkrecht-Drehmaschine PV' dargestellt, wobei mit der Ausführungsform nach Figur 1 gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.A second embodiment of the tool magazine is shown in FIG Connection with a single-spindle vertical lathe PV 'shown, with the embodiment of Figure 1, the same parts are provided with the same reference numerals are.

Es ist sofort erkennbar, daß alle Bauteile bis auf die Ausbildung des Werkzeugmagazins etwa gleich zur Ausführungsform nach Figur 1 ausgebildet und angeordnet sind.It can be seen immediately that all components except for the training of the tool magazine is approximately the same as the embodiment according to FIG. 1 and are arranged.

Das Werkzeugmagazin WM' ist hier als Trommelmagazin ausgebildet, dem ebenfalls ein in der Werkzeugebene in Richtung des Doppelpfeiles 23 hin- und herbeweglich gelagerter Ubergabe-Schieber 25' zugeordnet ist, dessen Bewegungen ebenfalls von der Maschinensteuerung gesteuert werden.The tool magazine WM 'is designed here as a drum magazine, the also movable to and fro in the tool plane in the direction of the double arrow 23 stored transfer slide 25 'is assigned, whose movements are also of controlled by the machine control.

Auch bei dieser Ausbildung holt sich der jeweilige Revolver unter dem Einfluß der Maschinensteuerung das ausgewählte Werkzeug in der beschriebenen Weise selbsttätig mit Hilfe der Kreuzschlitten und des Ubergabe-Schiebers 25. Nach Positionierung des Werkzeugträgers in der X Richtung schiebt der Obergabe-Schieber 25' das ausgewählte Werkzeug W unter die Aufnahmebohrung 15 des in die Übergabestellung bewegten Revolvers, der sich dann durch Bewegen in Z-Richtung das Werkzeug greift.The respective revolver also gets under with this training the influence of the machine control the selected tool in the described Way automatically with the help of the cross slide and the transfer slide 25. After Positioning of the tool carrier in the X direction is pushed by the transfer slide 25 'the selected tool W under the receiving hole 15 of the in the transfer position moving turret, which then grips the tool by moving in the Z direction.

Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der jeweilige Werkzeugträger oder Revolver unter dem Einfluß der Maschinensteuerung das angewählte Werkzeug direkt ohne zusätzliche, in mehreren Freiheitsgraden bewegliche übergabegreifer erfaßt.Both embodiments have in common that the respective tool carrier or turret, the selected tool directly under the influence of the machine control detected without additional transfer grippers movable in several degrees of freedom.

Obwohl als Ausführungsbeispiele der Einfachheit halber eine Senkrecht-Drehmaschine mit ein oder mit zwei Drehspindeln dargestellt sind, kann auch jede andere Art einer Drehmaschine und eines Werkzeugmagazins zur Anwendung gelangen, ohne daß hierbei der erfinderische Gedanke verlassen wird.Although a vertical lathe as exemplary embodiments for the sake of simplicity are shown with one or two rotating spindles, any other type can also be Lathe and a tool magazine are used without this the inventive thought is abandoned.

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Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE 1 , Werkzeugmagazin mit einem umlaufenden Werkzeugspeicher zur Auf nahme von Werkzeugen mit abtastbarer Kodekennung am Einspannschaft, für eine Drehmaschine mit selbsttätiger Werkzeugwahl unter der Wirkung einer programmierten, die Kodekennung aufnehmenden Maschinensteuerung, durch die der Werkzeugträger mittels der Kreuzschlitten der Drehmaschine in eine Werkzeugübergabestellung derart bewegbar ist, daß eine Aufnahme des Werkzeugträgers dem angewählten Werkzeug gegenübersteht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß durch Bewegen des Werkzeuges in X-Richtung (23) mittels eines unter dem Einfluß der Maschinensteuerung stehenden Übergabe-Schiebers (25) das ausgewählte Werkzeug (W) vom Werkzeugträger (14, 14') aufgenommen wird. PATENT CLAIMS 1, tool magazine with a rotating tool store to accommodate tools with scannable code identification on the clamping shank, for a lathe with automatic tool selection under the effect of a programmed, The machine control system that receives the code identifier, through which the tool holder is by means of the compound slide of the lathe can be moved into a tool transfer position in this way is that a holder of the tool holder is opposite the selected tool, by moving the tool in the X direction (23) by means of a transfer slide under the influence of the machine control (25) the selected tool (W) is picked up by the tool carrier (14, 14 '). 2 Werkzeugmagazin nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß für die Aufnahme des ausgewählten Werkzeuges (W) der Werkzeugträger (14) in X-Richtung koaxial über das zu wechselnde Werkzeug und anschließend in Z-Richtung bewegbar ist. 2 tool magazine according to claim 1, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the tool carrier is used to hold the selected tool (W) (14) in the X direction coaxially over the tool to be changed and then in the Z direction is movable. 3 Werkzeugmagazin nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Ubergabestellung (dgl, ÜG2) der Werkzeuge (W), des Ubergabe-Schiebers (25) und die Aufnahmebohrungen (15) der Werkzeugträger (14, 14') in einer gemeinsamen Ebene (E) liegen. 3 tool magazine according to claims 1 and 2, thereby g e -k e n It is indicated that the transfer position (the like, ÜG2) of the tools (W), the transfer slide (25) and the receiving bores (15) of the tool carriers (14, 14 ') in a common Level (E). 4. Werkzeugmagazin nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß es ein Kettenmagazin (WM) ist, dessen Führungsbahn (21) die übergabestelle (ÜG1, UG2) in der gemeinsamen Ebene (E) derart kreuzt, daß der Werkzeugträger (14, 14') mit seiner zugewandtenAufnahmebohrung (15 über den Einspannschaft (16) des angewählten Werkzeuges (W) bewegbar ist.4. Tool magazine according to claims 1 to 3, thereby g e -k e n It is not indicated that it is a chain magazine (WM) whose guide track (21) the transfer point (ÜG1, UG2) in the common plane (E) crosses in such a way that the Tool carrier (14, 14 ') with its facing receiving bore (15 over the clamping shank (16) of the selected tool (W) can be moved. 5. Werkzeugmagazin nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß es ein Trommelmagazin (WM) ist, das in seinem Zentrum den Übergabe-Schieber (25) aufweist, der in der gemeinsamen Ebene (E) zwischen einer dem Einspannschaft (16) des angewählten Werkzeuges (W) gegenüberliegenden und einer der betroffenen Aufnahmebohrung des Werk zeugträgers (14, 14') gegenüberliegenden Stellung hin- und herbeweglich gelagert ist.5. Tool magazine according to claims 1 to 3, thereby g e -k e n n e i n e t that it is a drum magazine (WM), which in its center the Has transfer slide (25) in the common plane (E) between a the clamping shank (16) of the selected tool (W) opposite and one the affected mounting hole of the tool carrier (14, 14 ') opposite Position is mounted so that it can move back and forth. 6. Werkzeugmagazin nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Werkzeugträger (14, 14') mit seiner zugewandten Aufnahmebohrung (15) über den Einspannschaft (16) des angewählten Werkzeuges (W) bewegbar ist, und daß der zwischen den Führungsbahnen des Kettenmagazins gelagerte Ubergabe-Schieber (25) in den Bereich des Werkzeugträgers (14, 14') bewegbar ist.6. Tool magazine according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the tool carrier (14, 14 ') with its facing receiving bore (15) is movable via the clamping shank (16) of the selected tool (W), and that the transfer slide mounted between the guideways of the chain magazine (25) can be moved into the area of the tool carrier (14, 14 '). 7. Werkzeugmagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß es zwischen zwei Drehspindeln (5, 6) einer Senkrecht-Drehmaschine (PV) -angeordnet ist, und daß der Ubergabe-Schieber (25) zwischen beiden Aufnahmestellungen der Werkzeugträger (14, 14') hin- und herbeweglich gelagert ist, vgl. Figur 1.7. Tool magazine according to one of the preceding claims, characterized it is noted that it is between two turning spindles (5, 6) of a vertical lathe (PV) is arranged, and that the transfer slide (25) between the two receiving positions the tool carrier (14, 14 ') is mounted such that it can move back and forth, see FIG. 1. 8. Werkzeugmagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungsbahn (21) der die einzelnen Werkzeuge (W) tragenden, endlos umlaufenden Transportkette (20) kreisförmig ausgebildet und im Maschinenbett einer Einspindel-Senkrechtdrehmaschine vorgesehen und der Übergabe-Schieber (25) innerhalb des von der Führungsbahn umschlossenen Raumes angeordnet ist ; vgl. Figur 2.8. Tool magazine according to one of the preceding claims, characterized it is not indicated that the guideway (21) of the individual tools (W) supporting, endlessly revolving transport chain (20) is circular and Provided in the machine bed of a single-spindle vertical lathe and the transfer slide (25) is arranged within the space enclosed by the guide track; see. Figure 2.