DE8809047U1

DE8809047U1 - Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE8809047U1
Application number: DE8809047U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1989-11-16

Description

B. 21926
20.6.1988 St/Pi

KOBSKI BOSCH GMBH, 7000 SXOTTGAKT 10 Warkzauawechgelvorrlchtiing fur Werkzeugmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Wechselvorrichtungen werden bei Werkzeugmaschinen und Handhabungsgeräten eingesetzt, um die für einen Werkzeugaustausch erforderlichen Wechfttflzeiten möglichst klein zu halten. Bekannte Wechselvorrichtungen arbeiten nach folgenden Prinzipien:

a) Die Arbeitsspindel fährt zu einem Magazin, legt das gebrauchte Werkzeug ab und entnimmt ein neues Werkzeug.

b) Ein Magazin fährt zur Arbeitsspindel, übernimmt das gebrauchte Werkzeug und übergibt das neue Werkzeug der Arbeitsspindel.

Bei einer bekannten Wechselvorrichtung wird das Magazin durch eine horizontal oder vertikal gelagerte Scheibe gebildet. Am Scheibenumfang sind die Werkseugaufnahmen vorgesehen, die seitlich, d.h. zum Umfang der Scheibe hin, offen sind. Die in den Aufnahmen gespeicherten Werkzeuge sind jeweils durch ein Verriegelungsglied gesichert, welches konstruktionsbedingt relativ weit über den Umfang der Magasinscheibe hinausragt.

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B. 21926

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zuführung der Werkzeuge zu der Wechselstelle in freizügiger Weise auf beliebigen Bahnen und in beliebigen Sichtungen erfolgen kann, wodurch eine optimale Anpassung an die jeweils vorliegenden Platzverhältnisse und weitere Parameter möglich ist. Die Werkzeug-Tragkörper können sowohl horizontal als auch vertikal um?rufend angeordnet sein. Ebenso ist as möglich, vertikal-horizontal ut-laufende Tragkörper zu verwenden. Für den Transport der Tragkörper stehen ebenfalls vielfältige Möglichkeiten o£fen. Die Tragkörperbewegung kann durch Schwerkraft in einer Kutsche, auf Bollenbahnen, auf Schienenführungen, auf Gurtband- oder Kettenförderern oder auf einer Kombination der genannten Mittel erfolgen, wobei auch Umlenkungen oder Verlagerungen der Tragkörper auf andere Ebenen möglich sind. Von Bedeutung ist ferner, daß die Werkzeuge bei horizontalem Umlauf der Tragkörper durch Schwerkraft in ihren Aufnahmen festgehalten werden, sodaß zusätzliche Verriegelungsglieder zur Lagesicherung der Werkzeuge entbehrlich werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Werkzeugwechselvorrichtung möglich. Eine besonders einfache, teilesparende Ausführuagsform der Vorrichtung besteht darin, daß die Tragkörper in einer oder mehreren Beinen angeordnet sind, und daß die Transportvorrichtung unmittelbar im den jeweils äußeren Tragkörpern einer Beihe angreift. Die Tragkörper haben bevorzugt identische Form und Abmessungen, u» dun Steuerungsaufwand für die Transportvorrichtung gering su halten. Hohe $t>nauigkeitsanfor4#rungen an die Werkzeugaufnahmen lassen sich dadurch vermeiden, daß die Werkzeugwechselvorrichtung mit einer Vorrichtung zum Zentrieren des ia Wecheelpoflition befindlichen Werkzeugs bezüglich der Werkzeugaufnahm· der Werkzeugmaschine versehen ist·

OO

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Zeichnung

fin Ausfuhrungtbeitpiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die Werkzeugwechselvorrichtung mit den Werkzeug-Tragkörpern in Seitenansicht, Figur 2 die Vorrichtung nach Figur 1 in Draufsicht, Figur 3 die in einem verschiebbaren Rahmen einge- «•t*t«n Warksaug-Tragkörper in vergrößerter Seitenansicht, Figur 4 eine mit dem Rahmen verbundene Zentriervorrichtung für das in Wechselposition befindliche Werkzeug, Figur 5 eine Vorrichtung zum Abführen verschlissener Werkzeuge in Seitenansicht, Figur 6 die Vorrichtung nach Figur 5 in Draufsicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Werkzeugwechselvorrichtung hat ein Gestell 1 mit einer Grundplatte 2. Auf dieser Platte ist ein rechteckiger Rahmen 3 zwischen einer Beladeposition und der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Wechselposition verschiebbar geführt. Das Verschieben des Rahmens zwischen diesen beiden, durch Anschläge definierten Positionen geschieht motorisch, vorzugsweise mittels eines nicht gezeigten Pneumatikzylinders. Der Rahmen 3 hat einen Boden 4 sowie zwei parallele Seitenwände 5, 6. Er sitzt in einem an der Grundplatte 2 befestigten Gehäuse 7, das nach oben hin offen ist.

Der Rahmen 3 dient zur Aufnahme von Tragkörpern 8, die an ihrer Oberseite mit je einer Werkzeugaufnahme 9 in Form einer Bohrung oder

anderer Aussparung entsprechend der Werkzeugform versehen sind. In diese Bohrungen können gleichartig· oder in vorgegebener Reihenfolge |

unterschiedliche zylindrische Werkzeuge, beispielsweise Zylinder- |

bürsten 10, Bohrer, Reibahlen oder Fräser eingesetzt werden, wobei |

das eigentliche Werkzeug in der Bohrung sitzt, während sein Schaft |j

11 nach oben aus dem Tragkörper 8 herausragt. Ii

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Die Tragkörper 8 haben identische Form und Abmessungen. Sie sind im Ausführungsbeispiel als Quader mit quadratischem Querschnitt ausgebildet.

Der Abstand der parallelen Seitenwände 5, 6 des Bahmens 4 ist so gewählt, daß zwei Reihen 12, 13 von Tragkörpern B aneinander anliegend hineinpassen. Entsprechend dem Fassungsvermögen des Rahmens umfaßt im ausgeführten Beispiel die erste Reihe 12, aus dem die Werkzeuge 10 entnommen werden, fünfzehn Tragkörper, während die sweite Reihe

13 mit einem Tragkörper weniger, d.h. mit viersehn Einseikörpern bestückt ist.

Der Werkzeugwechsel erfolgt in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten, vorgeschobenen Position des Rahmens 3. Der Schaft 11 des in einem Spannfutter 14 des Werkzeugkopfes 15 (Figur 5) der Werkzeugmaschine bzw. des Handhabungsgeräts befindlichen, verschlissenen Werkzeugs 10 wird von einer Gabel 16 umfaßt und nach Öffnen des Spannfutters 14 durch einen Schwenk der Gabel 16 nach unten oder durch Aufwärtsbewegung des Werkzeugkopfee 15 aus dem Spannfutter entfernt. Das verschlissene Werkseug fällt in eine an einem abgewinkelten Fortsatz 17 der Gabel 16 befestigte, schräg nach unten verlaufende Rutsche 18, die es in einem Sammelbehälter oder dergleichen leitet.

Die Gabel 16 ist mittels zweier paralleler Rohre 19, 20 in einem Körper 21 geführt, der in einer vertikalen Ebene schwenkbar an einem Ständer 22 befestigt ist. An dem Körper 21 ist ein Pneumatikzylinder 23 engebracht, dessen Kolben 24 die Gabel 16 trägt. Mittels des Pneuaatikantriebs 23, 24 IaSt sich die Gabel 16 siit latsche 18 von der surückgesogenen Position in die in den Figuren 5 and 6 gestrichelt angedeutete Arbeitsstellung bewegen.

Hach Entfernen des verschlissenen Werkzeugs 10 aus dea Spannfutter

14 wird der Werkseugkopf 15 automatisch in eine Wechselposition

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überführt, in welcher das geöffnete Spannfutter 14 auf den Schaft 11 des ersten Tragkörpers 8 der Reihe 12 ausgerichtet ist. Die Lage dieses Körpers ist durch einen Ansehlag 25 des Rahmens 3 vorgegeben. Vor dem Absenken des Werkzeugkopfes wird das Werkzeug 10 in der Bohrung 9 des Tragkörpers 8 bezüglich des Spannfutters 14 zentriert. Hierzu dienen zwei vorzugsweise pneumatisch betätigte Backen 26, 27, die den Schaft 11 beidseitig umfassen und zwischen der in Figur 3 »uioaioain gezeichneten Klemm- oder Zentrierstellung und einer strichpunktiert angedeuteten Offenstellung beweglich sind.

Beim Absenken des Werkzeugkopfes 15 tritt der Schaft 11 in das geöffnete Spannfutter 14 ein und wird anschließend in diesem festgespannt. Danach werden die Backen 26, 27 in ihre Offenstellung gefahren, so daß der Werkzeugkopf 15 das festgespannte Werkzeug 10 aus der Bohrung 9 ausheben kann. Der nunmehr leere Tragkörper 8 der ersten Reihe 12 wird mittels einer Transportvorrichtung in die zweite Reihe 13 geschoben, nachdem zuvor diese Reihe durch eine weitere Transportvorrichtung insgesamt um die Breite eines Tragkörpers 8 zum Rahmenende hin verschoben wurde. Die beiden genannten Transportvorrichtungen und ihre Wirkrichtungen sind in Figur 2 durch Pfeile 28 bzw. 29 angedeutet. Sie bestehen vorzugsweise aus je einem am Rahmen 3 angelenkten Pneumatikaylinder, dessen Kolben mit an den Tragkörpern 8 angreifenden Druckplatten gekoppelt ist.

Zwei weitere, durch Pfeile 30, 31 kenntlich gemachte Transportvorrichtungen, die gleichfalls als Pneumatikzylinder ausgebildet sein können, greifen an dem jeweils letzten Tragkörper der Reihe 12 bzw. 13 an. Die Transportvorrichtung 30 verschiebt die erste Reihe 12 um 4i· Breit» eines Tragkörpers 8 in Richtung des Anschlags 25, nachdem dar dort befindliche leere Tragkörper von der Transportvorrichtung 28 in die zweite Reihe verschoben wurde. Danach wird die Transportvorrichtung 31 aktiviert, welche den letzten Tragkörper 8 der «weiten Reihe 13 in die entstandene Lücke der ersten Reihe 12 schiebt.

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Der Transport erfolgt somit im Karre· ia Sichtung des la figur 2 eingezeichneten Hinkelpfeils 32« wobei dl· Transportvorrichtungen in der Reiheafolge 29« 28« 30» 31 eingeschaltet werden.

Im Anschlag 29 sowie in den Seitenwänden 5, 6 des Rahmens 3 sinu Durchbrüche für die Pneumatikkolben und deren Druckplatten ausgebildet.

Die vorgeschlagene Nerkseugwechselvorrichtung, welche vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, kann in vielfältiger Weise modifiziert werden. So könnte beispielsweise auf die Bewegung des Rahmens 3 «wischen der Beladeposition und der Hechseiposition verzichtet und der Rahmen fest mit der Grundplatte 2 verbunden sein. Dadurch würden der Antrieb für den Rahmen sowie der Rahmenboden 4 entbehrlich. Die Tragkörper 8 könnten in diesem Fall direkt auf die Grundplatte 2 aufgesetzt werden. Für den Transport der Tragkörper 8 wäre es denkbar, auch andere, an sich bekannte Systeme, wie Rutschen, Gurtbandförderer, Rollenförderer, Kettenförderer und dergleichen einzusetzen. Ebenso könnte die Wechselvorrichtung so ausgebildet sein, daß die verschlissenen Werkzeuge mittels eines Greifers oder dergleichen in freie, unbesetzte Werkzeugaufnahmen 9 der Tragkörper 3 zurückgestockt werden. Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Entsorgung über eine Rutsche hat jedoch den Vorteil, daß leere Tragkörper jederzeit wieder mit neuen Werkzeugen bestückt werden können.

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Claims

S. 21926 20.6.19$· St/Pi SOBEST BOSCH GNBH, 7000 STDTTGART 10 Ansprüche

1. Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere &ngr;) Handhabungsgeräte, mit Mehreren Werkzeugaufnahmen und einer Transportvorrichtung, mittels «elcher jeweils eine Werkzeugeaufnahme in eine vorgegebene Hechseiposition überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Herkseugaufnähme (9) an einen separaten Tragkörper (8) angebracht ist.

2. Herkseugirechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (8) in einer oder mehreren Seihen (12, 13) aneinander anliegend angeordnet sind, und daß die Transportvorrichtung (28 bis 31) unmittelbar an den jeweils äußeren Tragkörpern einer Seihe angreift.

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3. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Tragkörper (8) identische Form und Abmessungen haben.

4. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (8) quaderförmig ausgebildet sind und an ihrer Oberseite eine Bohrung oder andere Aussparung entsprechend der Werkzeugform als Herkseugaufnähme (9) haben.

5. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden An-•prtieh«, dadurch gakaonzalehnet, das dia Tragkörper (8) in aval

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parallelen Seihen (12, 13) angeordnet sind von denen die erste Reihe (12) X-Tragkörper und die zweite Seihe (13) X-l-Tragkörper aufweist, und daß die Transportvorrichtung (28 bis 31) die Tragkörper innerhalb der beiden Seihen vm jeweils einen Tragkörper weiterschaltet.

6. Herkseugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (8) in einem langgestreckten Bahaen (3) angeordnet sind, der zwei parallele Führungsschienen (5, 6) für die Tragkörper aufweist.

7. Herkseugwechselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnten (3) zwischen einer Beladeposition und einer Heehselposition beweglich angeordnet ist.

8. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transportvorrichtung (28 bis 31) pneumatisch oder hydraulisch betätigte Kolben dienen, welche mit an den Tragkörpern (8) angreifenden Druckplatten gekoppelt sind.

9. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Aie Kolben in am Rahmen (3) angelenkten Zylindern geführt sind.

10. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung zum Zentrieren des im Hechseiposition befindliehen Werkzeugs (10) bezüglich der Werkzeugaufnahme (14) der Werkzeugmaschine versehen ist.

11. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung mit dem Rahmen (3) verbunden ist.

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12. Werkzeugwechselvorrichtung nach Ansprach 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung swei bewegliche, den fferkseugschaft (11) «wischen sich aufnehnende Backen (26, 27) hat.

13. Werkzeugwechselvorrichtung nach eine* der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennseichnet, daß eine Rutsche oder Rinne (18) in Abführen des aus der Werkseugaufnahae (14) der Werksertgmas i e entfernten, verschlissenen Werkzeugs (10) vorgesehen ist.