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Die Erfindung betrifft ein Gestell der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 definierten Art zur Aufnahme, zum
Transport und zum Präsentieren von Werkzeugen für
Werkzeugmaschinen. Der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 basiert auf der
Offenbarung des Dokuments US-A-4 155 460.
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Es gibt heute verschiedene Arten von Haltern für Werkzeuge
von Werkzeugmaschinen, die sämtlich ausgelegt sind, um
flexibel, leicht zu verwenden und vor allem von
NC-Werkzeugmaschinen verwendbar zu sein. Die größten Probleme
ergeben sich durch die letzteren; bei dieser Art von Maschine
werden die Werkzeuge von dem Gestell von einem Roboterarm
abgenommen, der programmiert ist, um jedes einzelne Werkzeug
aufgrund seiner Position relativ zu einem bestimmten
unveränderlichen Bezugspunkt zu "erkennen" und das gewählte
Werkzeug abzunehmen und wieder in seiner richtigen Position
anzubringen. Da die maximal zulässige Abweichung von der
programmierten Position ca. 0,2 mm beträgt, ist das
offensichtliche Problem die Präsentation des Werkzeugs gegenüber
dem mechanischen Arm in exakt derjenigen Position, für die
der Arm programmiert ist.
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Unter der Annahme, daß die Position des Gestells in bezug
auf die Maschine exakt fixiert ist, ist ersichtlich, daß
jedes Werkzeug nicht nur die gleiche Position im Gestell
einnehmen muß, sondern auch unverrückbar in dieser Position
gehalten werden muß und ausschließlich in seiner Längsachse
bewegbar sein darf, wenn es von dem mechanischen Arm bewegt
wird. Gleichzeitig sollte es aber auch möglich sein, das
gleiche Gestell zum Wechseln der Werkzeuge zu verwenden.
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Von den verschiedenen vorgeschlagenen Lösungen bieten
diejenige nach dem IT-GM 20827-B/77 und US-A-4 155 460, beide
im Namen der Anmelderin, die beste Lösung der vorstehend
angesprochenen Probleme.
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In diesen Patentschriften wird ein Gestell der genannten Art
vorgeschlagen, das aus einem im wesentlichen rechteckigen
Rahmen besteht mit zwei Längsträgern und einem Paar von
Querträgern, die einen inneren Hohlraum definieren, in dem
Werkzeughalter für die Werkzeuge auswechselbar aufgenommen
sind. Jeder Halter präsentiert einen Viereckrahmen, von dem
zwei Seiten an und zwischen den beiden Längsträgern liegen,
während von unterhalb der aufliegenden Seiten
Fixiereinrichtungen ausgehen, die in verschiedene Löcher vorspringen und
eingreifen, die willkürlich unter einer Reihe von Löchern in
der Oberseite der Längsträger, auf denen der Werkzeughalter
aufliegt, gewählt sind.
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Auf diese Weise ist es mit dem Wissen, in welchen Löchern
der Werkzeughalter festgelegt ist, möglich, jeden Halter und
damit jedes Werkzeug präzise und wiederholbar zu
positionieren.
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Die Stabilität jedes Halters ergibt sich aus der Gestalt
seines eigenen Rahmens, der teilweise in den Hohlraum
zwischen den Längsträgern verläuft und der Gestalt der
Innenwandungen der Längsträger für eine gewisse Strecke nach
unten folgt, sowie aus der Verwendung von Arretierelementen,
die aus L-Profilen bestehen, die an den Längsträgern
angebracht sind und an den Seiten der Halter anliegen und
garantieren, daß die Halter während der Bewegung der Werkzeuge in
ihrer Position bleiben. Die Arretierelemente sind mit den
Längsträgern entweder verschraubt oder durch einen Bolzen,
der in einen "schlüssellochförmigen" Schlitz eingreift,
daran festgelegt.
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Schrauben garantieren zwar die vollständige Unbeweglichkeit
des Gestells (und damit des Werkzeugs), erfordern jedoch zu
viel Zeit, um die L-Profile während eines Wechsels des
Halters
zu lösen, während der Eingriff eines Arretierbolzens in
einen geformten Schlitz, auch wenn er durch ein
Schnappschloß weiter gesichert ist, dem Halter ein gewisses Spiel
erlaubt, was vollständig unerwünscht ist.
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Ein alternatives Arretiersystem wurde von der Schweizer
Firma Lista entwickelt; bei diesem System werden die
Werkzeughalter nach ihrer Positionierung an dem Rahmen durch
schnappbetätigte Haken an den Haltern selber mit der
Unterseite der Längsträger verriegelt. Dieses System hat sich als
nur für einen begrenzten Zeitraum wirksam erwiesen, wonach
der durch das Abnehmen und Wiedereinsetzen der Werkzeuge
verursachte Verschleiß zu einer Dehnung der Haken und einem
dementsprechenden Spiel in den Haltern führt.
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Es besteht daher immer noch ein Bedarf für ein Verfahren zum
Arretieren der L-Profile an den Längsträgern, bei dem der
Halter mit Sicherheit und vollständig festgelegt ist,
während er gleichzeitig leicht und schnell entriegelt werden
kann.
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Aufgabe der Erfindung ist die Lösung des vorstehenden
Problems und die Bereitstellung eines Halter-Gestells für
Werkzeuge von Werkzeugmaschinen gemäß der obigen Definition,
wobei die Halter in ihrer Position durch L-Profile
vollständig festgelegt sind, die an dem Gestell schnell und sicher
fixierbar und davon abnehmbar sind, ohne daß ein Spiel
verbleibt
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Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Gestell zur
Aufnahme, zum Transport und zum Präsentieren von Werkzeugen,
insbesondere für NC-Werkzeugmaschinen, das fähig ist, an
einer Halterung mit anderen oder gleichartigen Gestellen
angebracht zu werden, wobei das Gestell von dem Typ ist, der
aus einem langen Rechteckrahmen besteht, der aus zwei in
Längsrichtung verlaufenden Längsträgern und einem Paar von
separaten parallelen Querträgern zusammengesetzt ist, so daß
ein Zwischenraum gebildet ist, in dem ein oder mehr
Werkzeughalter auswechselbar aufgenommen sind, von denen jeder
einen Viereckrahmen hat, der ausgebildet ist, um zwischen
den Längsträgern aufgenommen zu werden, und Seitenabschnitte
aufweist, die auf den beiden Längsträgern aufliegen, wobei
die Halter präzise positioniert sind und die exakte
Positionierung mit Hilfe der Halterabschnitte wiederholbar ist, die
vorspringende Positionierelemente an den Unterseiten
aufweisen, die mit den Längsträgern in Berührung sind und in
diverse Löcher eingreifen, die willkürlich unter Löchern in
der Oberseite der Längsträger, auf denen die Halter
aufliegen, gewählt sind, wobei die letzteren durch Arretierstücke
fixiert gehalten sind, die an die Längsträger angesetzt sind
und aus L-Walzprofilen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Profile mindestens eine Arretierung vom Bajonett-Typ
aufweisen, die Bajonettverschlüsse und Schlüssellöcher an
den vertikalen Wänden der L-Profile bzw. der Längsträger
aufweist, wobei die Schlüssellöcher einen engeren Bereich
haben, in dem die Verschlüsse aufgenommen sind, um die L-
Profile bei einer Arretierbewegung parallel zu den
Längsträgern in einer Richtung parallel zu den vertikalen Wänden und
senkrecht zu den Längsträgern präzise zu positionieren.
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Das Gestell wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen
zeigen in:
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Fig. 1 eine Explosionsansicht einer möglichen
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 2 einen Teilquerschnitt des Gestells von Fig. 1;
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Fig. 3 eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform
des Bajonettverschlusses und einer zugehörigen
Schnapp-Anschlageinrichtung;
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Fig. 4 eine Draufsicht von oben auf die
Schnapp-Anschlageinrichtung.
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Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein Gestell von einem Rahmen
gebildet, der aus einem Paar von Längsträgern 2, 3 und zwei
parallelen Querträgern 4, 5 besteht, die einen im
wesentlichen rechteckigen Zwischenraum 6 bilden. In diesem
Zwischenraum 6 sind Werkzeughalter 8 aufgenommen, von denen
jeder einen Viereckrahmen 7 hat, der zwei Abstützungen 9, 10
bildet, die an ihren Unterseiten mit Arretierelementen, in
diesem Fall Zapfen 12, versehen sind, die vorspringen und in
diverse Löcher eingreifen, die unter Löchern 11 willkürlich
gewählt sind, um den Werkzeughalter auf den Flächen 13, 14
der Längsträger 3, 2, auf denen die Abstützungen 9, 10 des
Werkzeughalters 8 aufliegen, zu positionieren. Der
Werkzeughalter 8 kann in dem in Fig. 1 gezeigten Fall auf einer der
Seiten des Rahmens 7 einen mit dem Werkzeughalter 8
integralen Zahn oder Vorsprung 8' präsentieren, um den Flansch
des Werkzeugs zu zentrieren, der einen Sitz entsprechend dem
Zahn 8' trägt, wenn dieses Werkzeug in dem Werkzeughalter 8
aufgenommen ist. Wie bereits gesagt, erlaubt dieses System
einen Wechsel des Werkzeugs und des Werkzeughalters unter
Beibehaltung des gleichen Gestells, wodurch die Größe des
Gestell-Lagers verringert wird; da bekannt ist, in welche
Löcher die Zapfen eintreten sollen, ist es ferner möglich,
die Originalposition der Werkzeuge, d. h. die Reihenfolge,
in der sie angeordnet waren, und ihre Position an dem
Gestell, bevor sie durch andere Werkzeuge ersetzt wurden,
wiederholbar zu machen, und zwar mit der absolut vollständigen
Präzision, die angesichts der bei mechanischen Armen
zulässigen engen Toleranzen erforderlich ist.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist der
Werkzeughalter 8 in seiner Position durch zwei L-Profile 15, 16
arretiert, die jeweils nahe ihren Enden mit
Bajonettverschlüssen 18 versehen sind.
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An den Längsträgern 2 und 3 befinden sich die entsprechenden
Löcher 19. Es ist ersichtlich, daß die Löcher 19 und
Verschlüsse 18 einander in bezug auf Größe und Lage genau
entsprechen, um beim Einsetzen mit einer Relativbewegung in
einer Längsrichtung eine sehr präzise Arretierung zu bilden.
Diese Bewegung plaziert die Verschlüsse 18 exakt an dem
engeren Bereich des Schlüssellochs.
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Um ein ungewolltes Trennen der L-Profile zu verhindern, ist
eine Anschlageinrichtung vorgesehen, die im einzelnen in den
Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
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An dem inneren Teil des vertikalen Teils der Längsträger 2,
3 befindet sich eine Metallzunge 20, deren eines Ende an dem
Längsträger selber befestigt ist, während ihr anderes Ende,
das "U"-förmig ist, durch ein erstes Loch 21 in den
Längsträgern zu einem zweiten Loch 22 in dem entsprechenden
Profil vorspringt, um dadurch jede seitliche Bewegung in dem
betreffennden Profil zu verhindern. Druck auf den U-förmigen
Teil gibt die Löcher 22 frei und erlaubt den Profilen 15,
16, zu gleiten und den Werkzeughalter 8 freizugeben.
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Das Gestell 1 kann an irgendeiner Tragkonstruktion,
beispielsweise an einem Wagen, durch irgendwelche bekannten
Mittel festgelegt werden; bei einer bevorzugten
Ausführungsform weisen die Querträger 4 und 5 mindestens zwei Löcher
zum Verschrauben des Gestells 1 mit einem Gestell auf,
wodurch eine starre Konstruktion erhalten wird. Bei der in den
Fig. 1 und 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist
jeder Querträger sechs Löcher 23 auf, um das Gestell in der
jeweils bevorzugten Weise zu positionieren; bei Verwendung
von jeweils zwei davon kann das Gestell 1 sicher verankert
werden, wobei Bewegungen sowohl in der Horizontalen als auch
in Schräglage verhindert werden und wobei in Abhängigkeit
von den verwendeten Löchern mehr Schrägpositionen verfügbar
sind und jede Position unveränderlich und wiederholbar ist.
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Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Erfindung ein
Gestell für Werkzeuge von Werkzeugmaschinen angibt, bei dem
der Bajonettverschluß an den L-Profilen und die
Schnapp-Anschlageinrichtung ein einfaches Arretieren der
Werkzeughalter sowie ein ebenso schnelles und leichtes Lösen
zulassen, während gleichzeitig die Werkzeughalter mit hoher
Präzision und insbesondere mit der von NC-Werkzeugmaschinen
geforderten Präzision arretiert werden.