DE7711470U - Machine tool with a tool changer - Google Patents

Description

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Anmelderin: Stuttgart, den 30. März 1977Applicant: Stuttgart, March 30, 1977

ZGm 10 X/C CHIRON-WEBKE GmbH
7200 TuttlingenZGm 10 X / C CHIRON-WEBKE GmbH
7200 Tuttlingen

Vertreter;Representative;

Kohler-Schwindling-Späth
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Hohentwielstr. 28
7000 Stuttgart 1Kohler Schwindling Späth
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Hohentwielstr. 28
7000 Stuttgart 1

Werkzeugmaschine mit einem WerkzeugwechslerMachine tool with a tool changer

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem das zu bearbeitende Werkstück tragenden, in zumindest einer Richtung parallel zu seiner Ebene verstellbaren Tisch, mit einer relativ zum Tisch verfahrbaren, ein auswechselbares Werkzeug tragenden Arbeitsspindel,The invention relates to a machine tool with a workpiece to be machined carrying, in at least one one direction parallel to its plane adjustable table, with one movable relative to the table, a interchangeable tool-bearing work spindle,

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sowie mit einem Werkzeugmagazin mit nachgesohaltetem Werkzeugweehseler, der auf Kommado seil) et tat ig «in Werkzeug von der Spindel zum Werkzeugmagazin und ein anderes Werkzeug von dem Werkzeugmagazin zu der Spindel bringt.as well as with a tool magazine with a subsequent Tool changer, who on command rope) et act «in Tool from the spindle to the tool magazine and another tool from the tool magazine to the spindle brings.

Δη derartigen Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, ist das Werkstück relativ zum Werkzeug in drei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar, wozu vorzugsweise das Werkstück in einer Ebene und das Werkzeug senkrecht dazu verstellbar sind. Für zeitlieh aufeinanderfolgende Bearbeitungsvorgänge, die in derselben Aufspannung dee Werkstückes mit unterschiedlichen Werkzeugen durchgeführt werden, ist es bekannt, an 1er Werkzeugmaschine ein Werkzeugmagazin vorzusehen, das die verschiedenen Werkzeuge, mit einer entsprechenden Halterung versehen, enthält, wobei ferner ein Werkzeugwechsler vorgesehen ist, der das Werkzeug, dan seinen Bearbeitungsvorgang abgeschlossen hat, von der Arbeitsspindel entnimmt und es zum Werkzeugmagazin schafft ι das in der Bearbeitungsreihenfolge näohste Werkzeug wird von dem Werkzeugwechsler dem Magazin entnommen und zur Arbeitsspindel gebracht und dort eingesetzt.Δη such machine tools, in particular milling machines, the workpiece can be adjusted relative to the tool in three mutually perpendicular directions, For this purpose, the workpiece is preferably adjustable in one plane and the tool can be adjusted perpendicular to it. For temporary successive machining operations that take place in the same clamping of the workpiece with different Tools are carried out, it is known to 1er Machine tool to provide a tool magazine, which the various tools, with a corresponding Holder provided, contains, furthermore a tool changer is provided, which the tool, dan his Machining process has been completed by the work spindle removes it and makes it to the tool magazine ι the closest tool in the machining sequence is removed from the magazine by the tool changer and brought to the work spindle and inserted there.

Die Wirtschaftlichkeit einer derartigem Masohine wirdThe economics of such a masohine will

im Einsatz duroh die notwendige Werkzeugweohselzeit vor allem dann wesentlich beeinflußt, wenn eine Vielzahlin use duroh significantly influences the necessary tool changing time, especially when there is a large number of

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verschiedener Werkzeuge nacheinander zum Einsatz gebracht werden müssen» Bei den bekannten Werkzeugmaschinen mit Magazin und Wechsler ist es erforderlich, daß der die Arbeitsspindel tragende Spindelstockschlitten in die dem Tisch entfernte Endlage gefahren wird und daß dort der Werkzeugwechsel erfolgt. Dies ist dann besondere zeitraubend, wenn ein relativ großer Hub des Spindelstock Schlittens möglich ist, was andererseits für Bearbeitungsvorgänge an großen Werkstücken notwendig ist. Bei kleineren Werkstücken, bei denen die Arbeitsspindel in der Nahe der dem Tisch benachbarten Endlage arbeitet, ist das zweimalige Durchlaufen des Spindelstockschlittenweges zeitraubend.different tools used one after the other must be »With the known machine tools with magazine and changer, it is necessary that the Work spindle carrying headstock slide is moved into the end position remote from the table and that there the Tool change takes place. This is particularly time-consuming when a relatively large stroke of the headstock slide is possible, which on the other hand is necessary for machining operations on large workpieces. With smaller ones Workpieces in which the work spindle works in the vicinity of the end position adjacent to the table is twice Time consuming to traverse the headstock slide path.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige bekannte Werkzeugmaschine so auszubilden, daß eine höhere Wirtschaftlichkeit durch varminderten Zeitbedarf für den Werkzeugwechselvorgang erzielt wird, wobei die Totzeit von der Beendigung des einen Arbeitsvorgänge« bis zum Beginn des nächsten Arbeitsvorganges mit dem nächsten Werkzeug möglichst verringert werden soll.The object of the present invention is to design such a known machine tool so that a higher Economy through reduced time requirements for the Tool change process is achieved, with the dead time from the completion of a work process «to The beginning of the next work process with the next tool should be reduced as much as possible.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Werkzeugwechsler in Richtung der Bewegung der Arbeitsspindel verstellbar ist. Da üblicherweise die Spindel vertikal verstellbar 1st, 1st auch der Werkzeugwechsler parallel zur Spindel höhenverstellbar. Es kann daher derThis object is achieved in a machine tool of the type mentioned according to the invention in that the Tool changer is adjustable in the direction of movement of the work spindle. Since usually the spindle vertically adjustable 1st, 1st the tool changer is also height adjustable parallel to the spindle. It can therefore be the

Werkzeugwechsler jeweils in die Position relativ zur Spindel gebracht werden, in der diese sich nach Beendigung des Arbeitsvorganges befindet. Ein Werkzeugwechsel ist dann besonders rasch möglich, weil das die Stilletandszeit der Maschine bei Werkzeugwechsel stark beeinflussende Hin- und Zurückfahren des Spindelstockschlittens mit der Arbeitsspindel entfallen kann·The tool changer is brought into the position relative to the spindle in which it is after completion of the work process. A tool change is then possible particularly quickly, because that is the downtime back and forth of the headstock slide, which has a strong influence on the machine when changing tools the work spindle can be omitted

Ein Verstellen allein des Werkzeugwechslers ist dann zweckmäßig, wenn der Werkzeugwechsler sowohl das von der Spindel zu entnehmende Werkzeug als auch das in die Spindel einzusetzende Werkzeug gleichzeitig aufnehmen kann. In diesem Fall kann das Werkzeugmagazin feststehend angeordnet sein und es ist lediglich der Werkzeugwechsler parallel zur Arbeitsspindel verstellbar. Adjusting the tool changer alone is useful if the tool changer has both Pick up the tool to be removed from the spindle and the tool to be inserted into the spindle at the same time can. In this case, the tool magazine can be arranged in a stationary manner and it is only that Tool changer adjustable parallel to the work spindle.

In vielen Fällen kann jedoch der Werkzeugwechsler . jeweils nur ein Werkzeug aufnehmen oder es ist der Werkzeugwechsler mit dem Werkzeugmagazin gekoppelt und gegebenenfalls starr verbunden. In diesen Fällest 1st auch das Werkzeugmagazin, gegebenenfalls gemeinsam mit dem Werkzeugwechsler, parallel zur Verstellrichtung der Arbeitsspindel, also vorzugsweise in vertikaler Richtung, verstellbar·In many cases, however, the tool changer. Pick up only one tool at a time or it is the Tool changer coupled to the tool magazine and, if necessary, rigidly connected. In these cases, 1st also the tool magazine, possibly together with the tool changer, parallel to the adjustment direction the work spindle, i.e. preferably in the vertical direction, adjustable

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Werkzeugwechsler und/oder Werkzeugmagazin können In unterschiedlicher Art angeordnet und hinsichtlich des Antriebes ihrer Verstellbewegung ausgebildet «eine Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sie mit einem manuellen Antrieb für die Höhenverstellung versehen, der an einem Träger für Werkzeugwechsler und/oder Werkzeugmagazin angreift. Bei einer anderen Ausführungsform ist eine mechanische Kopplung zwischen dem Spindelhöhenantrieb und der Höhenverstellung von Werkzeugwechsler und/oder Werkzeugmagazin vorhanden. In allen dies©n Fällen ist es sweckmäßig, wenn, wie bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, der Werkzeugwechsler und insbesondere auch das Werkzeugmagazin neben der Spindel angeordnet sind, um kurze Wege des Werkzeuges beim Werkzeugwechsel asu erhalten. In Zusammenhang mit der mechanischen Kopplung, die eine selbsttätige Verstellung ermöglicht, ergeben sich dadurch besonders kurze Werkzeugwechselzeitan.Tool changer and / or tool magazine can be In of different types and with regard to the Drive of their adjustment movement formed «a In a preferred embodiment of the invention, they are with a manual drive for the height adjustment provided that engages a carrier for tool changer and / or tool magazine. at Another embodiment is a mechanical coupling between the spindle height drive and the height adjustment of tool changer and / or tool magazine available. In all of these cases it is wise to if, as provided in preferred embodiments, the tool changer and in particular also the tool magazine are arranged next to the spindle in order to obtain short tool paths when changing tools. In This results in a connection with the mechanical coupling, which enables automatic adjustment particularly short tool change times.

Eine besonders zweckmäßige Ausführuagsform ergibt eich dann, wem gemäß einer bevorzugten Aueführungsfarm an dem Werkzeugwechsler und/oder dem Werkzeugmagazin ein Aufnehmer für Steuerbefehle angebracht ist. Dieser Aufnehmer 1st dann mit einer Steuerzentrale für die Werkzeugmaschine verbunden und steuert in Abhängigkeit von dort erhaltener Befehle den Werkzeugwechsler und das Werkzeugmagazin jeweils in die Position, in der der nächste Werkzeugwechsel: vorgenommen werden soll.A particularly expedient embodiment results in calibration then who, according to a preferred embodiment, on the tool changer and / or the tool magazine Sensor for control commands is attached. This sensor is then connected to a control center for the machine tool and controls the tool changer and that depending on the commands received there Tool magazine in the position in which the next tool change: is to be made.

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Werkzeugwechsler und Werkseugmagazin befinden eich also bereite an den Standort, den die Arbeiteeplndel nach Beendigung dets laufenden Arbeiteganges «um Werkzeugwechsel erreichen wird·The tool changer and factory suction magazine are therefore located Prepare to the location that the labor tongues after completion in the course of work «to change tools will achieve

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aua der naohfolgenden. Beschreibung eines in der Zeichnung beispielsweise in stark schematisierter Darstellung gezeigten Ausführungebeispieles· In der Zeichnung ist eine Frontansicht einer erfindungsgemaßen Werkzeugmaschine dargestellt.Further details and refinements of the present invention result from the following. description an embodiment example shown in the drawing, for example, in a highly schematic representation In the drawing is a front view of an inventive Machine tool shown.

Die Werkzeugmaschine umfaßt ein Maschinengestell 1, auf dem ein Tisch 2 angeordnet ist, der mittels eines Antriebes 3 in Richtung einer X-Achse 4 verstellbar 1st. Mittels eines weiteren, in der Zeichnung nicht sichtbaren Antriebes ist der Tisch 2 in einer zur Zelohenebene senkrechten Y- Achse ebenfalls verschiebbar· An dem Maschinengestell 1 ist ferner ©in Spindelstock 5 vorgesehen, an dem ©in Spindelstookschlltten 6 in Richtung einer Z-Aohse verstellbar ist. Die X-, ΐ- und Z-Achse bilden ein cart«sieche« Koordinatensystems Dabei sind die X- und die Y-Achsen horizontal und die Z-Achs© 7 vertikal ausgerichtet. Es sind jedoch beliebige ander® Lagen des Koordinatensysteme® in gleicher Weise möglich, ebenso wie dar Versieht auf eine Bewegbarkeit in Richtung der X- oder der Y-Achee.The machine tool comprises a machine frame 1 on which a table 2 is arranged, which is adjustable by means of a drive 3 in the direction of an X-axis 4. By means of a further drive, which is not visible in the drawing, the table 2 is in a plane perpendicular to the Zelohen plane Y-axis also displaceable · On the machine frame 1 there is also © in the headstock 5, on the © in Spindelstookschlltten 6 in the direction of a Z-axis is adjustable. The X-, ΐ- and Z-axes form a cart «sieche« Coordinate system The X and Y axes are aligned horizontally and the Z axis © 7 vertically. There are however, any other® positions of the coordinate system® are possible in the same way, as is provided on a mobility in the direction of the X- or the Y-Achee.

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Der Spindelstoeksohlitten 6 lit mit einem Antrieb 8 für eine Spindel 9 vor«enen, an der mittel· eine· bekannt eis nicht speziell dargestellten Halter« ein Werk« Beug 10 auswechselbar beieatigt let.The spindle stem 6 lit with a drive 8 for a spindle 9, on which one is known Eis not specifically shown holder "a work" Flexion 10 interchangeable.

Neben de« Spindelstock 5 1st, etwa parallel au» Spindelstock 5, seitlich an den Maschinengestell 1 ein Träger 11 angebracht, an dem eine parallel zur Spindel 9 ausgerichtet« Säule 12 In Ihrer Iängsrichtung Yeretellbar geführt lato Die Säule 12 trägt ein Werkzeugmagazin 15» In dem eine gewisse Anzahl von Werkeeugen 10' gehalten ist, die Jeweils mit einer ein einfaches Auswechseln ermöglichenden Halterung 14- versehen sind· An das Werkzeugmagazin 1? grenst ein Werkzougweohsler 1? an, der don Übergang zwischen Werkzeugmagazin 13 und Spindel 9 schafft. Duron die Verstellbarkeit der Anordnung aus Verkieugm*gaein 13 und wtrk~ seugweohsler 19 parallel iur Verstellung der Spindel 9 kann Ii jeder Position der Spindel 9 ·1η Werkzeugwechsel durchgeführt werden· Bs ist also nieht mehr erforderlioh, daft der Splndelstookschlitten 6 jeweils bis in die äußerste, vom Tisch 2 entfernte Endlag· fährt, um dort den Werkzeugwechsel durchzuführen. Vielmehr kann die Position von Werkzeugmagazin 1? und Werkzeugwechsler 13 dem jeweiligen Arbeltsprogramm angepaßt werden, was die Werkzeugwechselzeiten, also die Zeit zwischen Beendigung des einen Bearbeitungsvorganges und B ginn des nächsten Bearbeitungsvorganges, erheblich zu verkürzen gestattet. Next to the «headstock 5 1st, approximately parallel to» the headstock 5, a support 11 attached to the side of the machine frame 1, on which one is aligned parallel to the spindle 9 « Column 12 In your longitudinal direction Yeretellbar led lato The column 12 carries a tool magazine 15 »in one certain number of Werkeeugen 10 'is held, each are provided with a holder 14- allowing easy replacement · To the tool magazine 1? grenst a Werkzougweohsler 1? at, the don transition between Tool magazine 13 and spindle 9 creates. Duron the adjustability the arrangement from Verkieugm * gaein 13 and wtrk ~ Seugweohsler 19 parallel iur adjustment of the spindle 9 can In every position of the spindle 9 · 1η tool changes are carried out So it is no longer necessary to do so the Splndelstook slide 6 each to the outermost, end position removed from table 2 moves in order to carry out the tool change there. Rather, the position of Tool magazine 1? and tool changer 13 to the respective Work program can be adapted, which increases the tool change times, thus the time between the end of one machining process and the start of the next machining process, allowed to shorten considerably.

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Wesentlich 1st für das erflndungegemäße Prijozip, daß der Verksseugweoheler und/oder dae Werkzeugmagailn «o relativ zur Spindel verstellbar sind, daß sie dewelXs In ein« Inge verfahrbar sind, In der die Spindel keine susatsllohe Verfahrbewegung nach Beendigung eines BearbeltongfVorganges durchführen muß, um den Werkzeugwechsel zu ermöglichen.It is essential for the prijozip according to the invention that the Verksseugweoheler and / or dae Werkzeugmagailn «o relative to the spindle are adjustable so that they can be dewelXs in an «Inge are traversable in which the spindle does not have any susceptible traversing movement after completion of a processing key process must perform to enable the tool change.

Claims (4)

1. Werkzeugmaschine mit «ine» da· ία bearbeitend· Werk-•tüok tragenden, in zumindest einer Riohtr.ag paralle^l su seiner Ebene veretellbaxea Tiioh_v Mit einer rclatir zum (DiBOh verfahrbmren, tin auewecheelbare» Verkteug tragenden Arbeitetpind·!, eowie mit einem Verkeewg» magatin mit naobgeiolialtetem W«rk»e\igweelieler, der auf Kommando selb et tat ig «in Werkzeug yon der Spind·!, sum Werkseugmagasin und ein ander·· Herks«ug tos dem Werkreugiiagazin au der Spindel bringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugweohßler (15) in Sichtung der Bewegung der Arbeitsspindel (9) verstellbar ist.1. Machine tool with «ine» da · ία processing · work- • tüok-bearing, in at least one Riohtr.ag paralle ^ l su its level veretellbaxea Tiioh _v With a rclatir to (DiBOh verfahrbmren, tin removable »transport-bearing workpind · !, e as well as with a Verkeewg »magazine with naobgeiolialtetem work« e \ igweelieler, who on command himself puts in tools from the locker!! characterized in that the tool winder (15) is adjustable in viewing the movement of the work spindle (9). 2· Verkseugmaaohine naoh Anspruch 1, daduroh gekennseiohnet, daß auch da· Verkseugmagasin (13) in Biobtung dor Ver« stellbewegung der Arbeitsspindel (9) veretellbai? ist.2 · Verkseugmaaohine naoh claim 1, daduroh kennseiohnet, that also there · Verkseugmagasin (13) in respect of the Ver « adjusting movement of the work spindle (9) veretellbai? is. 3· Werkzeugmaschine naoh Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daß Werkzeugmagazin (13) und Werkzeugwechsler (15) gemeinsam verstellbar sind«3 · Machine tool according to claim 2, characterized by that tool magazine (13) and tool changer (15) can be adjusted together « 4. Werkzeugmaschine nach ©inem der Ansprüche 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß für den Werkzeugwechsler (15) und/oder das Werkzeugmagazin (13) ein manueller Antrieb für die Verstellbewegung vorgesehen ist, der an einem Träger (11, 12) angreift.4. Machine tool according to © inem of claims 1 to 3 « characterized in that for the tool changer (15) and / or the tool magazine (13) a manual drive is provided for the adjustment movement, which is attached to a Attacks carrier (11, 12). 7711470 28.Ö7.777711470 28.Ö7.77 III HtCiIiI* · *III HtCiIiI * * * 111»· · ·111 »· · · ItI I I » Il I)ItI I I »Il I) - 10 -- 10 - JJ. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bit 3t dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Kopplung zwischen dem Spindelverstellantrieb und dem Ver#tell-YY. Machine tool according to one of Claims 1 to 3t characterized in that a mechanical coupling between the spindle adjustment drive and the adjustment '■ antrieb von Werkzeugwechsler (15) und/oder Werkzeug '■ drive of tool changer (15) and / or tool magazin (13) besteht·magazine (13) consists 6* Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3t6 * machine tool according to one of claims 1 to 3t dadurch gekennzeichnet, daß an dem Werkzeugwechsler (15) und/oder dem Werkzeugmagazin (13) bzw· d@r Säule (12) ein Aufnehmer für Steuerbefehle angebracht ist·characterized in that on the tool changer (15) and / or the tool magazine (13) or the column (12) a sensor for control commands is attached '( 7· Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,'(7 · Machine tool according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeugwechsler (15) und • gegebenenfalls Werkzeugmagazin (13) unmittelbar nebencharacterized in that the tool changer (15) and • optionally the tool magazine (13) immediately next to it der Arbeitsspindel (9) angeordnet eind„the work spindle (9) arranged on " /:*>a- ■ ti-/: *> a- ■ ti- 7711470 28 07,777711470 28 07.77