DE8804107U1 - Vorrichtung zur Handhabung von Werkzeugen - Google Patents

Description

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MAHO Aktiengesellschaft
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, insbesondere zum Auswechseln von Werkzeugen zusammen mit ihren Werkzeughaltern (ISO-Kegeln) aus den bzw. in die Werkzeugmagazine von programmgest euerten Werkzeugmaschinen.

Bei modernen programmgesteuerten Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren laufen eine Vielzahl unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück entsprechend dem eingegebenen Programm automatisch ab. Die dsbei benötigten Werkzeuge sind in speziellen Werkzeugmagazinen gespeichert und werden von Werkzeugwechslern automatisch aus den in entsprechende Wechselposition verfahrbaren Magazinen herausgenommen und in die Arbeitsspindel eingebaut - und umgekehrt -. In gebräuchlichen Werkzeugmagazinen können bis weit über hundert verschiedene Werkzeuge zusammen mit ihren standardisierten Werkzeugkegeln auf geriömsteri werden. Problematisch und zeitaufwendig bei derartigen maschineneigenen Werkzeugroagazinen ist jedoch der Austausch ge-

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brauchter Werkzeuge gegen neue oder - bei Programmwechsel - andere Werkzeuge, was bisher direkt von Hand vorgenommen wurde. Bei einer unachtsamen Durchführung dieser Arbeiten bestand die Gefahr von Verletzungen des Personals durch die scharfen Werkzeugschneiden und die Möglichkeit einer nicht korrekten Fixierung eines Werkzeuges in der Halterung des Magazins, was zu Störungen beim automatischen Einwechseln dieses Werkzeuges in die Arbeitsspindel führte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Handhabung von Werkzeugen zu schaffen, welche das Einsetzen von Werkzeugen zusammen mit ihren standardisierten Werkzeughaltern in ein Magazin oder einen Speicher vereinfacht und erleichtert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein Gehäuse mit einer Gabel am vorderen Ende aufweist, daß auf den beiden Schenkeln der Gabel zwei Greifbacken mit schrägen Auf laufflachen und federnden Rückhaltehaken gegeneinander verschwenkbar gelagert sind und daß ein Betätigungsmechanismus zum Spreizen dieser Greifbacken im Gehäuse angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise am Arm eines Industrieroboters montiert werden, der entsprechend einem vorbestimmten Programm den Werkzeugwechsel zwischen dem maschineneigenen Werzeugmagazin und einen ggf. verfahrbaren Werkzeugspeicher vornimmt. Die Werkzeugwechsel können mit der erfindungsgeeäßen Handhabungsvorrichtung jedoch auch von Hand durchgeführt werden, wobei in diesem Falle am Gehäuse ein Handgriff befestigt ist.

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der ein von Hand betätigbares Druckelement als Bestandteil ties Betätigungsmechanismus aufweist. Die am vorderen Ende des Gehäuses ausgebildete Gabel und die schwenkbaren Greifbacken sind so ausgelegt, daß durch eine Vorschubbewegung des Gehäuses ein Werkzeughalter, z. B. ein ISO-Ke-&eegr;&sfgr;I_-von den beiden Schenkeln der Gebet und den beiden Greifbacken umgriffen wird, wobei die Rückhaltehaken in die beiden am Ringbund des ISO-Kegels diametral ausgebildeten Nuten eingreifen, so daft bei einer Rückziehbewegung der Handhabungsvorrichtung der Werkzeughalter aus dem Magazin- oder Speicherplatz herausgezogen werden kann. Entsprechend ausgebildete Schrägflächen an den Innenkanten der Gabel-Schenkel und den Greifbacken sichern den Werkzeugkegel und damit das Werkzeug gegen Kippbewegungen. Der auf diese Weise in der Handhabungsvorrichtung festgelegte Werkzeugkegel wird in einen freien Platz im maschineneigenen Werkzeugmagazin hineingeschoben, wobei die Rückhalteglieder der magazineigenen Federzangen von den Auflaufflächen der Greifbacken geöffnet werden. Falls der Werkzeugkegel in seiner richtigen Drehstellung eingeschoben worden ist, werden durch Betätigen des im Handgriff beweglich ausgebildeten Druckelements die Greifbacken und mit ihnen auch die Rückhaltehaken gespreizt, so daß durch die dadurch aktivierte Verriegelung des Werkzeugkegels mittels der magazineigenen Arretiermittel die Handhabungsvorrichtung leer zurückgezogen werden kann. Wenn jedoch der Werkzeugkegel in einer fälschen - um 18Ö° versetzten - Drehstellung in den Magazinplatz eingeschoben wird, können die Rückhaltehaken durch Betätigen des Druckelements nicht aus den Richtnuten des Werkzeugkegels außer Eingriff gebracht und die magazineigene Verriegelung aktiviert werden, so daß der Werkzeugkegel in der Handhabungsvorrichtung vei&mdash; bleibt und nicht an das Magazin übergeben werden kann. Die

Wechsel vorgänge werden dadurch beschleunigt und sicherer, da eine Übergabe nur dann erfolgt, wenn der Werkzeugkegel &bull;ich in der richtigen Drehstellung befindet.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Unhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Handhabungsvorrichtung mit einem

Werkzeug und einem Aufnahmeglied eines Kettenmagazins in perspektivischer Darstel lung;

Fig. 2, 3 Draufsichten auf die Handhabungsvorrichtung bei abgenommenem Deckel;

Fig. A die Handhabungsvorrichtung nach Fig. 1 im Axialschnitt;

Fig. 5 die Handhabungsvorrichtung nach Fig. 1 in Explosionsdarstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Handhabungsvorrichtung enthält ein Gehäuse 1 aus einer unteren Tragplatte 2 und einem oberen Deckel 3. Am hinteren Ende der rechteckigen Tragplatte 2 ist unten ein Handgriff 4 befestigt. Die Tragplatte 2 geht in ihrem vorderen Teil in eine Gabei 5 über, deren beide zueinander parallele Schenk " &iacgr; 7 an ihren Innenkanten profilierte Längsstege 8, 9 sowie an ihrem Boden einen Quersteg 10 aufweisen, die jeweils mit schrägen Auf laufflächen versehen sind. Zwei abgewinkelte

Greifbacken 11, 12 sind auf den beiden Seitenschenkeln 6, 7 der Gabel 5 um je einen Zapfen 13, 14 schwenkbar gelagert und weisen an ihrem hinteren Ende je einen Ausschnitt 15, 16 auf. An den Vorderenden der beiden Greifbacken 11, 12 sind je zwei schräge Auf laufflächen 17, 18 ausgebildet. Auf jeder Greifbacke 11, 12 ist je ein Federhaken 19, 20 mit seinem hinteren Ende so aufgeschraubt, daß sein vorderes hakenförmig nach innen gekrümmtes Ende in den von den Gabeln begrenzten Innenraum hineinragt.

In den vom Deckel 3 begrenzten Innenraum auf der Platte 2 ist ein Schieber 21 angeordnet, dessen am Vorderteil angeformter T-förmiger Kopf 22 in die beiden Ausschnitte 15, 16 der Greifbocken 11, 12 eingreift. In zwei zueinander parallelen Ausschnitten 23, 24 des Schiebers 21 sind zwei Schraubenfedern 25, 26 eingesetzt, die mit ihren vorderen Enden an zwei in der Tragplatte 2 befestigten Zapfen 27, 28 abgestützt sind. In einem hinteren Ausschnitt 29 im Schieber 21 ist ein Haken 30 um einen Querzapfen 31 verdrehbar gelagert. In der Platte 2 sind den Ausschnitten 23, 24, 29 entsprechende Vertiefungen ausgearbeitet.

Im Handgriff 4 ist ein Druckelement 32 verschwenkbar gelagert, das mit seinem oberen Endt auf ein Hakenglied 33 einwirkt, welches mit seiner oberen Schrägfläche den nach unten abgewinkelten Abschnitt des Hakens 30 hintergreifen kann. Eine in Fig. 4 dargestellte Druckfeder 34 hält das Druckelement 32 in seiner vorstehenden Stellung und eine Anechlagechraube 35 begrenzt seinen Schwenkung.

Durch Einschieben des dargestellten Gerätes in den Vorrats-Platz wird der darin befindliche Werkzeugkegel 40 1n seiner Ringnut 41 von den beiden Schenkeln 6, 7 und den

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beiden Greifbacken 11, 12 seitlich umgriffen, wobei die FtückhaItehaken 19, 20 mit ihren vorderen eingebogenen Enden in die Axialnuten 42, 43 der am Werkzeugkegel 40 gemäß Fig. 1 ausgebildeten Ringbunde eingreifen. Durch die Auf laufschrägen an den Längsstegen 8, 9 wird der Werkzeugkegel und damit auch das mit diesem fest verbundene Werkzeug gegen Kippbewegungen gesichert, da die Form dieser schrägen Auf laufflachen und ihre Höhe so ausgelegt sind, daß die im Ringbund des Werkzeuges vorgesehene Ringnut 41 vollständig ausgefüllt wird. Die profilierten Stege 8, 9 und die Schrägflächen 17, 18 an den Schwenkbacken sind so ausgebildet, daß beim Einschieben der leeren Gabel 5 die im jeweiligen Speicherplatz des Magazins bzw. des Speichers (vgl. Fig. 1) vorgesehenen federnden Arretierglieder 45, 46 außer Funktion gesetzt werden, so daß der Werkzeugkegel 40 nach Einrasten der Rückholfedern 19, 20 bei einer Rückziehbewegung des Gerätes aus seinem Speicherplatz herausgezogen werden kann.

Das Einschieben eines in der richtigen Drehstellung im Handhabungsgerät positionierten Werkzeugkegels 40 in den Speicherplatz eines maschineneigenen Magazins (vgl. Fig. 1) erfolgt in ähnlicher Weise, wobei durch die Einschiebebewegung die federnden ArretiergMeder 45, 46 am Magazinplatz so nach oben ausgelenkt werden, daß der Werkzeugkegel 40 in diesen Platz eingeführt werden kann. Durch Betätigung des Druckorgans 32 von Hand erfolgt eine Längsverschiebung des Schiebers 21 gegen die Kraft der Federn 25, 26 und eine kurzzeitige, schnappartige Aufspreizbewegung der beiden Greifbacken 11, 12 mit den daran befestigten Federhaken 19, 20, die dadurch aus den Nuten des WerkzeugkegeLs seitlich herausgezogen werden. Gleichzeitig werden die Arretierglieder 45, 46 aktiviert und greifen 1n die Nuten 42, 43 ein. Durch eine Rückziehbewegung des

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Gerätes wird die Handhabungsvorrichtung nunmehr ohne das Werkzeug bzw. dessen Werkzeugkegel herausgezogen.

Falls ein Werkzeugkegel in einer falschen Drehstellung gegenüber der richtigen Stellung nach Fig. 1 um 180° vei&mdash; dreht - in den Magazinplatz eingeführt wird, verhindert ein Zapfen 47 am Magazin einen vollständigen Einschub des Werkzeugkegels 40, der nur bei richtiger Drehstellung in eine Keilnut 48 im Ringbund eintritt. In der nur teilweise eingeschobenen Stellung des Werkzeugkegels können die Arretiermittel 45, 46 nicht in die Noten 42, 43 in Eingriff gelangen und die Rückhaltehaken 19, 20 durch Betätigen des Druckelements 32 nicht aus don Nuten 42, 43 freikommen, so daß eine übergabe nicht möglich ist und der Werkzeugkegel im Handhabungsgerät verbleibt.

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Vorrichtung zur Handhabung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen,

   gekennzei chnet

   durch

   ein Gehäuse (1) mit einer Gabel (5) am vorderen Ende,

   zwei auf den Schenkeln (7, 8) der Gabel (5) gegeneinander verschwenkbar gelagerten Greifbacken (11, 12) mit schrägen Auf lauf flächen (17, 18) und federnden Rückhaltehaken (19, 20) und

   eine Einrichtung (21, 30, 32) zum Spreizen der Greifbacken (11, 12).

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß am Gehäuse (1) ein Handgriff (4) mit einem von Hand betätigbaren Druckelement (32) befestigt ist.

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   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Betätigungsmechanismus einen im Gehäuse (1) Längsgeführten Schieber (21) enthält, der mit einem T-förmigen Kopf (22) in je einen Ausschnitt (15, 16) am hinteren Ende der Greifbacken (11, 12) eingreift und in einem hinteren Ausschnitt (29) einen mit dem Druckelement (32) in Antriebsverbindung stehenden Schwenkhaken (30) aufweist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß in zwei parallelen Ausschnitten (23, 24) des Schiebers (21) Druckfedern (25, 26) angeordnet sind, die sich mit einem Ende an gehäusefesten Zapfen (27, 28) abstützen.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die federnden Rückhaltehaken (19, 20) mit ihrem vorderen Ende seitlich in den von den Gabel-Schenkeln (6, 7) begrenzten Innenraum vorstehen und mit ihrem hinteren Ende &bull;n den Greifbacken (11, 12* befestigt sind.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß der von den Gabel-Schenkeln (6, 7) seitlich begrenzte inneTaum rückseitig von einem Quersteg (10) des Gehäuses (1) begrenzt ist, der schräge Auf lauf f lächer- aufweist.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß an den Innenkanten der Gabel-Srhenkel (6/ 7) profilierte Längsstege (8, 9) befestigt sind, die Begrenzungsanschläge für die schwenkbarem Greifbacken (11, 12) üilden.