DE19851264A1 - Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents
WerkzeugwechselvorrichtungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, sowie ein Verfahren zum Durchführen eines Werkzeugwechsels im NC-gesteuerten Bearbeitungszentrum mit einer oder mehreren Spindeln. Hierfür weist die Werkzeugwechselvorrichtung einen Hauptspeicher (2) zur Aufnahme einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen (I-VI), zumindest einen Zwischenspeicher (3) und zumindest eine Übergabevorrichtung (4) zum Transport der Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) auf, wobei der Zwischenspeicher (3) zumindest eine Übergabeposition zur Werkzeugübergabe zwischen dem Zwischenspeicher (3) und der jeweiligen Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oder
Mehrspindelwerkzeugmaschinen, deren Spindeln
Bearbeitungswerkzeuge NC-gesteuert aus einem Werkzeugmagazin
aufnehmen. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zum Durchführen eines Werkzeugwechsels in NC
gesteuerten Bearbeitungszentren mit einer oder mehreren
Spindeln.
Aus der DE 39 01 838 C3 ist eine Bearbeitungszelle einer
Zweispindelwerkzeugmaschine bekannt, die zwei über einen
Motor angetriebene, drehbare Werkzeugwechsler aufweist. Diese
Werkzeugwechsler umfassen jeweils zwei Arme mit daran
angebrachten Kupplungen zur Aufnahme von
Bearbeitungswerkzeugen. Für den Wechsel eines
Bearbeitungswerkzeugs nimmt einer der Arme des
Werkzeugwechslers aus einem Werkzeugmagazin ein
Bearbeitungswerkzeug auf, das in eine Spindel des
Bearbeitungszentrums eingewechselt werden soll. Durch eine
Drehung des Werkzeugwechslers wird der zweite leere Arm des
Werkzeugwechslers so positioniert, daß das in der Spindel des
Bearbeitungszentrums befindliche Werkzeug von der
Aufnahmekupplung des leeren Armes übernommen werden kann.
Durch ein weiteres Verdrehen des Werkzeugwechslers um seine
Drehachse wird der Arm mit dem einzuwechselnden
Bearbeitungswerkzeug so positioniert, daß das neue
Bearbeitungswerkzeug von der Spindel des Bearbeitungszentrums
aufgenommen werden kann. Durch eine weitere Drehung des
Werkzeugwechslers wird das alte Bearbeitungswerkzeug dem
Werkzeugmagazin zugeführt und es kann nach einer erneuten
Drehung des Werkzeugwechslers das für die Bearbeitung des
Werkstücks als nächstes notwendige Werkzeug von einem Arm des
Werkzeugwechslers aus dem Werkzeugmagazin aufgenommen werden.
Aus dem Prospekt der Firma Fritz Werner Werkzeugmaschinen AG,
Berlin, 1712 D 4000 9/93 HH "Baureihe-TCF" ist ein
Bearbeitungszentrum mit einer oder zwei Werkzeugspindeln
bekannt, das eine Werkzeugwechselvorrichtung aufweist, die
Bearbeitungswerkzeuge zwischen einem Magazin und den Spindeln
transportiert. Diese Werkzeugwechselvorrichtung weist zwei
Arme auf, die jeweils ein Bearbeitungswerkzeug aufnehmen
können. Für einen Werkzeugwechsel wird zunächst ein
Bearbeitungswerkzeug mit einer Wechslerzange aus dem Magazin
entnommen und in eine Bereitstellungsposition transportiert.
Anschließend fahren der Werkzeugwechsler und der
Maschinenständer aufeinander zu, wobei eine freie
Wechslerzange das alte Werkzeug aus der Spindel des
Bearbeitungszentrums aufnimmt. Durch eine Drehung des
Werkzeugwechslers um seine Drehachse wird das neue
Bearbeitungswerkzeug in die Spindel eingewechselt. Der
Werkzeugwechsler und der Maschinenständer bewegen sich nun
wieder voneinander weg und das alte Bearbeitungswerkzeug wird
von dem Werkzeugwechsler im Magazin abgelegt.
Zur Steigerung der Effizienz von Bearbeitungszentren ist es
notwendig, den Werkzeugwechselvorgang möglichst schnell und
präzise durchzuführen. Ein Werkzeugwechsler nach dem Stand
der Technik kann zur gleichen Zeit immer nur ein
Bearbeitungswerkzeug an eine Spindel abgeben oder ein
Bearbeitungswerkzeug aufnehmen. Die simultane Übergabe oder
Übernahme von Bearbeitungswerkzeugen von mehreren Spindeln
ist nicht möglich. Die aus dem Stand der Technik bekannten
Werkzeugwechselvorrichtungen weisen einen komplizierten
Aufbau auf, in dem teilweise zeitintensiv Dreh- und
Verschiebebewegungen für einen Werkzeugwechsel miteinander
koordiniert werden müssen. Aufgrund des komplizierten Aufbaus
sind die Wartungs- und Herstellungskosten für derartige
Werkzeugwechselvorrichtungen unverhältnismäßig hoch.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine
Werkzeugwechselvorrichtung für Ein- oder
Mehrspindelwerkzeugmaschinen bereitzustellen, die einen
vereinfachten Aufbau besitzt und daher kostengünstig
herzustellen ist, sowie einen schnellen und präzisen
Werkzeugwechsel ermöglicht. Zusätzlich soll ein Verfahren zum
Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen bereitgestellt werden,
das die für den Werkzeugwechsel erforderliche Zeit weiter
reduziert.
Dieses technische Problem wird durch eine
Werkzeugwechselvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
sowie ein Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen
mit den Merkmalen des Anspruchs 29 gelöst. Eine
erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung weist einen
Hauptspeicher, eine Übergabevorrichtung und einen
Zwischenspeicher auf, der zur Werkzeugübergabe zwischen dem
Zwischenspeicher und einer Spindel der Werkzeugmaschine eine
Übergabeposition besitzt. Dabei kann der Zwischenspeicher
zumindest zwei Bearbeitungswerkzeuge pro Spindel aufnehmen,
während der Hauptspeicher zur Aufnahme einer Vielzahl von
Bearbeitungswerkzeugen ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß ein
Werkzeugwechsel besonders schnell erfolgt, wenn das
Bearbeitungswerkzeug und die Spindel des Bearbeitungszentrums
für den Werkzeugwechsel jeweils nur minimale Strecken bewegt
werden müssen. Daher sind in dem Zwischenspeicher der
Werkzeugwechselvorrichtung eine leere Aufnahmevorrichtung
sowie eine Aufnahmevorrichtung mit dem einzuwechselnden
Bearbeitungswerkzeug vorhanden. Vorzugsweise sind die leere
Aufnahmevorrichtung und die Aufnahmevorrichtung mit dem neuen
Bearbeitungswerkzeug nebeneinander angeordnet, so daß der
Weg, den die Aufnahmevorrichtungen für einen Werkzeugwechsel
zurücklegen müssen, minimiert wird. Zum Entnehmen des
Bearbeitungswerkzeuges aus einer Spindel wird die Spindel zu
der Übergabeposition des Zwischenspeichers bewegt, in der
sich bereits eine leere Aufnahmevorrichtung befindet.
Beispielsweise im Pickup-Verfahren kann dann das alte
Bearbeitungswerkzeug an die leere Aufnahmevorrichtung
übergeben werden. Die Spindel wird nun um einen kleinen
definierten Betrag zurückgezogen, so daß die
Aufnahmevorrichtungen in dem Zwischenspeicher verschoben
werden können, ohne daß die Gefahr einer Kollision mit der
Spindel besteht. Aus einer Bereitstellungsposition neben der
Übergabeposition wird nun die Aufnahmevorrichtung mit dem für
den nächsten Bearbeitungsgang benötigten Bearbeitungswerkzeug
im Zwischenspeicher in die Übergabeposition verschoben,
wodurch gleichzeitig die Aufnahmevorrichtung mit dem alten
Bearbeitungswerkzeug in einer Bereitstellungsposition
verschoben wird. Anschließend verfährt die Spindel der
Werkzeugmaschine wieder in Richtung der Übergabeposition des
Zwischenspeichers und nimmt dort im Pickup-Verfahren das neue
Bearbeitungswerkzeug auf.
Vorzugsweise kann während der Hauptzeit, also während ein
Werkstück von der Werkzeugmaschine bearbeitet wird, und auch
während der Zeit des Werkzeugwechsels, der sogenannten
Nebenzeit, eine Transportvorrichtung die
Aufnahmevorrichtungen im Hauptspeicher so bewegen, daß
entweder ein neues Bearbeitungswerkzeug in eine Position
verschoben wird, in der die Übergabevorrichtung das neue
Bearbeitungswerkzeug in den Zwischenspeicher verschieben
kann, oder daß ein altes Bearbeitungswerkzeug aus dem
Zwischenspeicher von der Übergabevorrichtung in den
Hauptspeicher einsortiert werden kann. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform wird durch die Übergabevorrichtung an
diejenige Stelle im Hauptspeicher, aus der ein
Bearbeitungswerkzeug in den Zwischenspeicher verschoben wird,
ein Platzhalter eingefügt, der im wesentlichen die Breite
einer Aufnahmevorrichtung aufweist, und wie diese im
Hauptspeicher verschiebbar ist. Wird ein Bearbeitungswerkzeug
mit einer Aufnahmevorrichtung aus dem Zwischenspeicher über
die Übergabevorrichtung in den Hauptspeicher verschoben, so
wird der Platzhalter aus dem Hauptspeicher entfernt und
gleichzeitig die Aufnahmevorrichtung mit dem
Bearbeitungswerkzeug an der Stelle des Platzhalters
einsortiert. Auf diese Weise kann der für den
Werkzeugwechselvorgang benötigte Zeitraum auf ein Minimum
reduziert werden und es wird sichergestellt, daß selbst bei
einem kurzzeitigen Einsatz eines Bearbeitungswerkzeugs, also
einer kurzen Hauptzeit, immer eine leere Aufnahmevorrichtung
für die Aufnahme des alten Bearbeitungswerkzeugs sowie eine
Aufnahmevorrichtung mit dem neuen Bearbeitungswerkzeug im
Zwischenspeicher bereitsteht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptspeicher
als eine ovale schienenförmige Bahn ausgebildet. Pro Spindel
der Werkzeugmaschine ist diese schienenförmige Bahn an einer
Stelle unterbrochen. Die Breite dieser Öffnung in der Schiene
des Hauptspeichers entspricht vorzugsweise der Breite einer
Aufnahmevorrichtung. Auch der Zwischenspeicher ist nach
dieser Ausführungsform als eine schienenförmige Bahn
ausgebildet. Pro Spindel der Werkzeugmaschine weist auch die
Schiene des Zwischenspeichers eine Unterbrechung auf, die
exakt die gleiche Breite wie die Öffnung der Schiene des
Hauptspeichers hat. Vorzugsweise ist die Schiene des
Hauptspeichers zumindest in dem Bereich, der die
Unterbrechungen aufweist, als eine ebene, geradlinige Schiene
ausgebildet. Der Zwischenspeicher ist ebenfalls als eine
geradlinige Schiene ausgebildet, die zu diesem geradlinigen
Schienenabschnitt des Hauptspeichers parallel ist. Die
Öffnungen der Schiene des Hauptspeichers und des
Zwischenspeichers sind miteinander fluchtend angeordnet.
Die Übergabevorrichtung ist vorzugsweise im wesentlichen
senkrecht zu dem geradlinigen Schienenstück des
Hauptspeichers und der Schiene des Zwischenspeichers
angeordnet. Eine erfindungsgemäße Übergabevorrichtung besteht
allgemein aus einem Befestigungsrahmen mit einem
Linearantrieb, vorzugsweise in Form einer Kolben-Zylinder-
Anordnung, sowie zwei Schienenstücken, die fest mit dem
Antrieb verbunden sind, um durch diesen verschiebbar zu sein.
Der Abstand zwischen den beiden Schienenstücken ist
feststehend und entspricht exakt dem Abstand zwischen der
Schiene des Zwischenspeichers und dem dazu parallelen
Schienenabschnitt des Hauptspeichers.
Wird als Linearantrieb eine Kolben-Zylinder-Anordnung
eingesetzt und befindet sich der Zylinder in seiner
eingefahrenen Position, ist eines der Schienenstücke in den
geradlinigen Abschnitt der Schiene des Hauptspeichers
eingepaßt. Die Breite der beiden Schienenstücke der
Übergabevorrichtung entspricht dabei exakt der Breite der
Öffnungen in den Schienen des Hauptspeichers und des
Zwischenspeichers, also im wesentlichen der Breite einer
Aufnahmevorrichtung für Bearbeitungswerkzeuge. In diesem
Zustand, in dem der Zylinder der Übergabevorrichtung
eingefahren ist, bleibt die Öffnung oder Lücke in der Schiene
des Zwischenspeichers geöffnet, während das zweite
Schienenstück der Übergabevorrichtung vorzugsweise einen
Platzhalter trägt und weder mit der Schiene des
Hauptspeichers noch mit der des Zwischenspeichers in
Verbindung steht.
Wird nun der Zylinder der Übergabevorrichtung ausgefahren,
dann werden gleichzeitig die Öffnungen in den Schienen des
Hauptspeichers und des Zwischenspeichers geschlossen, indem
das Schienenstück, das sich in der Öffnung des Hauptspeichers
befunden hatte, in die Öffnung des Zwischenspeichers
verschoben wird und das Schienenstück mit dem Platzhalter in
die Öffnung des Hauptspeichers verschoben wird. In diesem
Zustand sind die Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher
über die gesamte Schienenlänge des Zwischenspeichers
verschiebbar; gleichzeitig lassen sich die im Hauptspeicher
befindlichen Aufnahmevorrichtungen und Platzhalter beliebig
verschieben. Die Kolben-Zylinder-Anordnung der
Übergabevorrichtung wird vorzugsweise über eine Hydraulik
oder Pneumatik betrieben. Den Anforderungen der
Übergabevorrichtung entsprechend lassen sich aber auch andere
Antriebskonzepte realisieren, beispielsweise Zahnstangen-
oder andere Antriebe.
Durch diese oben beschriebene Übergabevorrichtung können
Aufnahmevorrichtungen zwischen dem Zwischenspeicher und dem
Hauptspeicher schnell und exakt transportiert werden, während
gleichzeitig bei einem Verschieben einer Aufnahmevorrichtung
mit einem Bearbeitungswerkzeug aus dem Hauptspeicher in den
Zwischenspeicher ein Platzhalter in den Hauptspeicher
eingefügt werden kann. Wird ein Werkzeug aus dem
Zwischenspeicher in den Hauptspeicher zurücktransportiert, so
kann es exakt an die Stelle in dem Hauptspeicher wieder
eingeordnet werden, an der die Aufnahmevorrichtung mit dem
Bearbeitungswerkzeug vor der Bearbeitung angeordnet war, und
die durch den Platzhalter gekennzeichnet ist, der
gleichzeitig aus dem Hauptspeicher entfernt wird.
Um die Aufnahmevorrichtungen innerhalb des Zwischenspeichers
auf der Schiene verschieben zu können, ist an dem
Zwischenspeicher erfindungsgemäß zumindest ein weiterer
Zylinder vorhanden, dessen Kolben eine oder mehrere
Aufnahmevorrichtungen gleichzeitig verschieben kann. Während
des Werkzeugwechselvorgangs müssen damit nur wenige
Aufnahmevorrichtungen, vorzugsweise zwei
Aufnahmevorrichtungen, bewegt werden. Die zu beschleunigenden
Massen sind also minimiert worden, wodurch der
Verschiebevorgang innerhalb des Zwischenspeichers schnell und
mit geringem Energieaufwand und insbesondere auf kürzestem
Weg vonstatten geht. Das Verschieben der
Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher erfolgt
vorzugsweise linear durch den Zylinderkolben, der
beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben wird.
Diese Antriebsart ist besonders wartungsarm und zeichnet sich
durch eine hohe Zuverlässigkeit aus. Anstelle eines Antriebs
über einen Zylinderkolben können die Aufnahmevorrichtungen
auch über einen anderen Linearantrieb, beispielsweise über
eine Zahnstange, angetrieben werden.
Eine Werkzeugwechselvorrichtung nach dieser Ausführungsform
kann das für den nächsten Bearbeitungsgang benötigte
Bearbeitungswerkzeug während der Hauptzeit bereitstellen,
d. h. während sich die Spindel im Spanprozeß befindet. Ein
zeitaufwendiger Werkzeugsuchlauf während des Werkzeugwechsels
entfällt damit. Da im Zwischenspeicher stets eine leere
Aufnahmevorrichtung neben der Aufnahmevorrichtung mit dem für
den folgenden Bearbeitungsgang erforderlichen
Bearbeitungswerkzeug angeordnet ist, müssen die
Aufnahmevorrichtungen nur einen minimalen Weg verschoben
werden, nachdem das alte Bearbeitungswerkzeug in einer
Aufnahmevorrichtung von der Spindel abgelegt wurde und bevor
das neue Bearbeitungswerkzeug von der Spindel aufgenommen
wird. Die für den Werkzeugwechsel erforderliche sogenannte
Nebenzeit wird damit erheblich reduziert. Da die
Aufnahmevorrichtungen mit den Bearbeitungswerkzeugen während
der Hauptzeit in den oder aus dem Hauptspeicher verschoben
werden, kann ein längerer Sortiervorgang im Hauptspeicher in
Kauf genommen werden. Dies ermöglicht, die
Bearbeitungswerkzeuge in Gruppen oder in einem bestimmten
Ordnungssystem im Hauptspeicher anzuordnen, die
beispielsweise die Wartung, Kontrolle oder den Austausch von
Werkzeuggruppen erleichtern.
Der einfache Aufbau einer Werkzeugwechselvorrichtung nach dem
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ermöglicht eine
besonders kostengünstige Herstellung. Die einzelnen
Komponenten sind einfach aufgebaut; sie sind also leicht zu
warten und wenig störanfällig. Damit reduzieren sich auch die
Wartungs- und Betriebskosten für die
Werkzeugwechselvorrichtung.
Vorzugsweise sind die Aufnahmevorrichtungen, die die
Bearbeitungswerkzeuge tragen, Kassetten mit Greifzangen, die
im Pickup-Verfahren Bearbeitungswerkzeuge präzise aufnehmen
bzw. abgeben können.
Da sich im Zwischenspeicher stets nur einige wenige
Aufnahmevorrichtungen befinden, sind bei der Positionierung
der Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher größere
Toleranzen zulässig. Wenn eine Spindel im Pickup-Verfahren
ein Bearbeitungswerkzeug an eine nicht exakt in der
Übergabeposition befindliche Aufnahmevorrichtung übergeben
soll, kann die Aufnahmevorrichtung über das in die Greifzange
eingreifende Bearbeitungswerkzeug in die exakte
Übergabeposition verschoben werden. Hierzu werden nur wenige
Aufnahmevorrichtungen, vorzugsweise nur zwei
Aufnahmevorrichtungen, im Zwischenspeicher verschoben, was
ohne einen zu großen Kraftaufwand möglich ist. Bei einer
nicht exakten Positionierung einer Aufnahmevorrichtung in
einem Kettenmagazin müßte das gesamte Kettenmagazin mit
erheblichem Kraftaufwand bewegt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptspeicher
als eine liegende ovale Schienenbahn über dem
Zwischenspeicher angeordnet, der wiederum über den Spindeln
der Werkzeugmaschine positioniert ist. Dieser Aufbau
ermöglicht vor allem bei beengten Platzverhältnissen, die
Breite eines Bearbeitungszentrums erheblich zu reduzieren.
Der Hauptspeicher kann allerdings auch nach einer weiteren
Ausführungsform, wenn beispielsweise der Bauraum nach oben
begrenzt ist, seitlich neben dem Zwischenspeicher angeordnet
sein, der wiederum seitlich neben den Spindeln der
Werkzeugmaschine angeordnet sein kann.
Die Gestaltung des Zwischenspeichers ist dabei nicht auf eine
geradlinige Schiene beschränkt, vielmehr können den
Anforderungen des Zwischenspeichers entsprechend auch andere
Formen, wie beispielsweise eine kurvenförmige Ausbildung der
Schiene des Zwischenspeichers gewählt werden. Auch der
Hauptspeicher ist nicht auf die im wesentlichen ovale
Ausbildung der Schienenbahn beschränkt. Den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend können beliebige Formen für den
Hauptspeicher gewählt werden. Wird die Übergabevorrichtung
entsprechend gestaltet, ist es auch möglich, den
Hauptspeicher und/oder den Zwischenspeicher nicht als
schienenförmige Bahn, sondern beispielsweise als ein
Kettenmagazin zu gestalten.
In einer Mehrspindelwerkzeugmaschine sind vorzugsweise für
jede Spindel ein Zwischenspeicher und eine
Übergabevorrichtung vorgesehen. Damit können die Spindeln
unabhängig voneinander Bearbeitungswerkzeuge aus dem
Zwischenspeicher aufnehmen bzw. in dem Zwischenspeicher
ablegen, und die Übergabevorrichtungen können in der
Hauptzeit Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Zwischenspeicher
und dem Hauptspeicher transportieren. Es ist aber auch
möglich, daß mehrere Spindeln aus einem einzigen
Zwischenspeicher Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen bzw. sie an
diesen wieder abgeben, während eine oder mehrere
Übergabevorrichtung(en) die Bearbeitungswerkzeuge zwischen
dem Hauptspeicher und dem Zwischenspeicher transportieren.
Den Erfordernissen des Bearbeitungszentrums entsprechend, ist
es auch möglich, mehrere Übergabevorrichtungen pro Spindel
bzw. pro Zwischenspeicher vorzusehen. Auf diese Weise kann
der Transport von alten und neuen Bearbeitungswerkzeugen
zwischen dem Hauptspeicher und dem Zwischenspeicher simultan
und damit noch schneller durchgeführt werden.
Nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform ist an dem
Zwischenspeicher eine Vorrichtung vorgesehen, die den Konus
eines neuen Bearbeitungswerkzeugs vor dem Einwechseln in die
Spindel des Bearbeitungszentrums durch Abblasen oder
Abbürsten reinigt. Auch eine Anordnung dieser
Reinigungsvorrichtung innerhalb des Hauptspeichers ist
möglich, allerdings ist die Anordnung am Zwischenspeicher
aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Hauptspeicher
günstiger.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung für
Zweispindelwerkzeugmaschinen;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Ebene B-B in Fig. 1; und
Fig. 4 bis 21 zur Verdeutlichung der Arbeitsweise die
wesentlichen Schritte des Werkzeugwechselvorgangs
einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung
nach den Fig. 1 bis 3.
In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße
Werkzeugwechselvorrichtung 1 für eine Zweispindel-
Werkzeugmaschine gezeigt. Zur besseren Übersichtlichkeit in
den Zeichnungen sind von der Werkzeugmaschine lediglich zwei
Spindelstöcke 5, 6 durch Kreise angedeutet. Im folgenden
bedeutet ein leerer Kreis, wie in Fig. 1, eine Spindel 5, 6
ohne Bearbeitungswerkzeuge. Sind, wie in Fig. 5, in der
Spindel zwei kleinere konzentrische Kreise abgebildet, so
befinden sich Bearbeitungswerkzeuge in der Spindel.
Eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung 1 besteht im
wesentlichen aus einem Hauptspeicher 2, je einem
Zwischenspeicher 3 und je einer Übergabevorrichtung 4 pro
Spindel 5, 6 der Werkzeugmaschine. Der Hauptspeicher 2 ist in
dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als eine
ortsfeste ovale Bahn mit einer Schiene 11 ausgebildet. Die
Schiene 11 ist an zwei Stellen durch Öffnungen 12 und 13
unterbrochen.
Der Zwischenspeicher 3 ist von dem Hauptspeicher 2
beabstandet und besteht aus einer im wesentlichen zu dem
Hauptspeicher 2 parallelen Schiene 14, die ebenfalls
Öffnungen 15, 16 aufweist (vergl. Fig. 1). Die Öffnungen 12,
13 der Schiene des Hauptspeichers und die Öffnungen 15, 16
des Zwischenspeichers sind so angeordnet, daß die Öffnungen
12 und 15 bzw. 13 und 16 zueinander kongruent sind. Für jede
Spindel, und damit auch für jede Übergabevorrichtung 4,
weisen die Schienen des Hauptspeichers und des
Zwischenspeichers Öffnungen 12, 15 bzw. 13, 16 der Schienen
auf, die jeweils in einer Linie mit den Übergabevorrichtungen
4 angeordnet sind.
In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau einer
Übergabevorrichtung 4 dargestellt, die im wesentlichen aus
einer Halterung 20, einem daran befestigten Zylinder 19 sowie
zwei Schienenstücken 17, 18 besteht. Der Abstand der
Schienenstücke 17 und 18 entspricht dabei dem Abstand
zwischen dem Hauptspeicher 2 und dem Zwischenspeicher 3. Die
Breite der Schienenstücke 17 und 18 entspricht exakt der
Breite der Öffnungen 12, 13, 15, 16 in den Schienen des
Hauptspeichers und des Zwischenspeichers. Über den Zylinder
19 lassen sich die Schienenstücke 17 und 18, wie durch einen
Pfeil in Fig. 3 angedeutet, linear verschieben.
Im Hauptspeicher 2 sind eine Vielzahl von
Aufnahmevorrichtungen 8, 10 verschiebbar angeordnet. Diese
Aufnahmevorrichtungen 8, 10 können Bearbeitungswerkzeuge III
und IV aufnehmen. Auch im Zwischenspeicher 3 sind
Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit daran befestigten
Bearbeitungswerkzeugen I und II verschiebbar angeordnet. Über
eine nicht-dargestellte Transportvorrichtung lassen sich die
Aufnahmevorrichtungen im Hauptspeicher 2 bewegen. Die
Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10, die beispielsweise
Kassetten sind, haben eine Breite, die höchstens der Breite
der Schienenstücke der Übergabevorrichtung 4 entspricht.
Zusätzlich können in diesem Ausführungsbeispiel im
Hauptspeicher 2 oder der Übergabevorrichtung 4 Platzhalter
22, 23, 26, 27 vorhanden sein, deren Breite der Breite der
Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 gleich ist. Die Platzhalter
22, 23, 26, 27 sind - wie die Aufnahmevorrichtungen - im
Hauptspeicher verschiebbar angeordnet.
Über einen in Fig. 2 dargestellten Zylinder 21 können die
Aufnahmevorrichtungen im Zwischenspeicher 3 linear zwischen
verschiedenen Positionen verschoben werden. Die Position
senkrecht über den Spindeln 5, 6 der Werkzeugmaschine wird in
dem Zwischenspeicher 3 als die Übergabeposition bezeichnet.
Die übrigen Positionen im Zwischenspeicher 3 werden im
folgenden als Bereitstellungspositionen bezeichnet.
Im folgenden wird nun ein kompletter Werkzeugwechselzyklus
näher erläutert.
In Fig. 1 befinden sich die ersten Bearbeitungswerkzeuge I
und II in den Aufnahmevorrichtungen 7 und 9 innerhalb des
Zwischenspeichers 3 in einer Übergabeposition, die senkrecht
über den Spindeln 5 und 6 der Werkzeugmaschine definiert ist.
Die leeren Spindeln 5 und 6 der Werkzeugmaschine werden nun,
wie durch die Pfeile angedeutet, senkrecht nach oben
verfahren, um, wie in Fig. 4 dargestellt, im Pickup-Verfahren
die Bearbeitungswerkzeuge I bzw. II aufzunehmen. Die Spindeln
5 und 6 verfahren nun mit den Bearbeitungswerkzeugen I bzw.
II, wie durch die Pfeile in Fig. 4 dargestellt, in ihre
Arbeitsposition (Fig. 5), während die leeren
Aufnahmevorrichtungen 7 und 9 in der Übergabeposition
verbleiben.
Die Übergabevorrichtung 4 befindet sich zu diesem Zeitpunkt
in einer Stellung, in der der Zylinder 19 eingefahren ist, so
daß die untere Schiene 18 in die Öffnung 12 bzw. 13 der
Schiene 11 des Hauptspeichers eingreift. Damit bildet der
Hauptspeicher 2 eine vollständig geschlossene Schiene 11, in
der Aufnahmevorrichtungen beliebig über die nicht
dargestellte Transportvorrichtung verschoben werden können.
Die für den nächsten Bearbeitungsschritt benötigten zweiten
Bearbeitungswerkzeuge III und IV können so entweder in der
Hauptzeit, also während die ersten Bearbeitungswerkzeuge I,
II ein nicht dargestelltes Werkstück bearbeiten, oder auch
während des Werkzeugwechselvorgangs, der sogenannten
Nebenzeit, in eine Stellung bewegt werden, daß sie sich auf
dem unteren Schienenstück 18, d. h. in der Übergabevorrichtung
4 befinden.
Der Zylinder 19 der Übergabevorrichtung 4 wird nun, wie in
Fig. 6 gezeigt, ausgefahren, so daß das untere Schienenstück
18 mit den darauf befindlichen Aufnahmevorrichtungen 8 bzw.
10 und den zweiten Bearbeitungswerkzeugen III bzw. IV in die
Öffnungen 15 bzw. 16 der Schiene 14 des Zwischenspeichers 3
eingreift und das obere Schienenstück 17, auf dem die
Platzhalter 22 bzw. 23 angeordnet sind, in die Öffnungen 12
bzw. 13 der Schiene 11 des Hauptspeichers eingreift. Dadurch
sind die Schienen 14 und 11 des Zwischenspeichers bzw. des
Hauptspeichers geschlossen, so daß die Aufnahmevorrichtungen
7, 8, 9, 10 in dem Zwischenspeicher durch den Zylinder 21
linear bewegbar sind. Mit diesem Verfahrensschritt wurden
also die Bearbeitungswerkzeuge III, IV mit den
Aufnahmevorrichtungen 8, 10 aus dem Hauptspeicher 2 in den
Zwischenspeicher 3 und gleichzeitig an die Stelle der
Aufnahmevorrichtungen 8, 10 die Platzhalter 22, 23 in den
Hauptspeicher 2 verschoben.
Für einen Werkzeugwechsel verfahren die Spindeln 5 und 6 mit
den ersten Bearbeitungswerkzeugen I, II, wie in Fig. 7
dargestellt, in die Übergabeposition und übergeben nach
abgeschlossenem Bearbeitungsvorgang im Pickup-Verfahren die
ersten Bearbeitungswerkzeuge I und II an die leeren
Aufnahmevorrichtungen 7 bzw. 9. Die leeren Spindeln 5, 6
werden nun, wie in Fig. 8 dargestellt, ein definiertes Stück
nach unten bewegt, so daß die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9,
10 in dem Zwischenspeicher 3 frei bewegbar sind, ohne mit den
leeren Spindeln zu kollidieren. Über den Zylinder 21 werden
nun die Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 linear so
verschoben, daß die Aufnahmevorrichtungen 8 und 10 mit den
daran angebrachten zweiten Bearbeitungswerkzeugen III, IV für
den nächsten Bearbeitungsschritt in die Übergabeposition
bewegt werden. Gleichzeitig werden die Aufnahmevorrichtungen
7, 9 mit den Bearbeitungswerkzeugen I, II des vorangegangenen
Bearbeitungsschritts in Bereitstellungspositionen innerhalb
des Zwischenspeichers 3 verschoben. Dieser Zustand ist in
Fig. 9 dargestellt. Die leeren Spindeln 5, 6 können nun, wie
in Fig. 10 gezeigt, nach oben verfahren und im Pickup-
Verfahren die zweiten Bearbeitungswerkzeuge III und IV aus
der Übergabeposition aufnehmen.
Zur Bearbeitung eines Werkstücks werden die Spindeln 5 und 6
gemäß Fig. 11 wieder nach unten verfahren, wie in Fig. 10 mit
Pfeilen angedeutet ist. In dem Zwischenspeicher 4 befinden
sich nun zwei leere Aufnahmevorrichtungen 8, 10 in der
Übergabeposition sowie zwei Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit
den ersten Bearbeitungswerkzeugen I, II in der
Bereitstellungsposition. Die Aufnahmevorrichtungen im
Hauptspeicher werden inzwischen so bewegt, daß sich die
Platzhalter 26 und 27 für die Aufnahmevorrichtungen 7 bzw. 9
mit den Bearbeitungswerkzeugen I, II auf dem oberen
Schienenstück 17 der Übergabevorrichtung 4 befinden. Wie in
Fig. 12 durch die Pfeile dargestellt, werden die
Aufnahmevorrichtungen 7, 8, 9, 10 in dem Zwischenspeicher 4
über den Zylinder 21 linear verschoben, so daß sich die
Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit den zweiten
Bearbeitungswerkzeugen I, II des vorangegangenen
Bearbeitungsschritts jeweils auf dem unteren Schienenstück 18
der Übergabevorrichtung 4 befinden. Wie in Fig. 12 durch die
Pfeile angedeutet, werden die Aufnahmevorrichtungen 7, 9 mit
den Bearbeitungswerkzeugen I, II durch ein Zusammenziehen des
Zylinders 19 der Übergabevorrichtung 4 aus dem
Zwischenspeicher 3 in den Hauptspeicher 2 bewegt, indem das
untere Schienenstück 18 aus der Öffnung 15 bzw. 16 der
Schiene 14 des Zwischenspeichers in die Öffnung 12 bzw. 13
der Schiene 11 des Hauptspeichers verfahren wird.
Gleichzeitig werden die Platzhalter 26, 27 mit dem oberen
Schienenstück 17 aus dem Hauptspeicher nach oben bewegt.
Im Hauptspeicher 2 werden die Aufnahmevorrichtungen mit den
Bearbeitungswerkzeugen inzwischen so bewegt, daß die dritten
Bearbeitungswerkzeuge V, VI für den darauffolgenden
Bearbeitungsgang auf dem unteren Schienenstück 18 der
Übergabevorrichtung 4 positioniert werden. Dieser Zustand ist
in Fig. 14 dargestellt. Anschließend wird, wie in Fig. 15
durch die Pfeile angedeutet, der Zylinder 19 der
Übergabevorrichtung 4 ausgefahren, so daß das obere
Schienenstück 17 in die Öffnungen 12, 13 des Hauptspeichers
und das untere Schienenstück 18 in die Öffnungen 15, 16 des
Zwischenspeichers eingreifen. Dadurch werden die
Aufnahmevorrichtungen 24, 25 mit den dritten
Bearbeitungswerkzeugen V, VI in den Zwischenspeicher
verschoben, während die Platzhalter 26, 27 in den
Hauptspeicher gelangen.
Wie in Fig. 16 dargestellt, wird der Zylinder 21 im nächsten
Schritt verfahren, so daß die leeren Aufnahmevorrichtungen 8,
10 sich in der Übergabeposition oberhalb der Spindeln 5, 6
befinden, während sich die Aufnahmevorrichtungen 24, 25 mit
den Bearbeitungswerkzeugen V, VI in einer benachbarten
Bereitstellungsposition befinden. In Fig. 17 ist gezeigt, wie
die Spindeln 5, 6 - nach einem Verfahren nach oben - im
Pickup-Verfahren die zweiten Bearbeitungswerkzeuge III, IV an
die leeren Aufnahmevorrichtungen 8, 10 übergeben. Die
Spindeln 5, 6 verfahren nun, wie in Fig. 18 gezeigt, um ein
definiertes Stück zurück, so daß sich die
Aufnahmevorrichtungen 8, 10, 24, 25 mittels des Zylinders 21
so verschieben lassen, daß sich die Aufnahmevorrichtungen 24,
25 mit den dritten Bearbeitungswerkzeugen V, VI in der
Übergabeposition befinden, während die Aufnahmevorrichtungen
8, 10 in einer benachbarten Bereitstellungsposition sind, wie
dies in Fig. 19 dargestellt ist. Wie in Fig. 20 gezeigt, sind
die Spindeln 5, 6 wieder nach oben verfahren worden, um im
Pickup-Verfahren die Bearbeitungswerkzeuge V, VI aufzunehmen.
In Fig. 21 ist der Zustand gezeigt, in dem die Spindeln 5 und
6 mit den Bearbeitungswerkzeugen V, VI in einem weiteren
Bearbeitungsschritt ein nicht dargestelltes Werkstück
bearbeiten.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeiten die
Spindeln 5, 6 im Synchronbetrieb. Selbstverständlich kann
eine erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung auch dann
eingesetzt werden, wenn die Spindeln abwechselnd oder in
einer anderen Betriebsart arbeiten.
Claims (39)
1. Werkzeugwechselvorrichtung, insbesondere für Ein- oder
Mehrspindelwerkzeugmaschinen, mit
- 1. einem Hauptspeicher (2) zur Aufnahme von einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI),
- 2. zumindest einem Zwischenspeicher (3), der zur Aufnahme von zumindest zwei Bearbeitungswerkzeugen (I, II, III, IV, V, VI) pro Spindel (5, 6) eingerichtet ist, und
- 3. zumindest einer Übergabevorrichtung (4) zum Transport der Bearbeitungswerkzeuge zwischen dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3),
- 4. wobei der Zwischenspeicher (3) zumindest eine Übergabeposition zur Werkzeugübergabe zwischen dem Zwischenspeicher (3) und der jeweiligen Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aufweist.
2. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (I, II,
III, IV, V, VI) in Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10,
24, 25) gehaltert sind.
3. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 3,
10, 24, 25) durch die Übergabevorrichtung (4) zwischen
dem Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3) und
innerhalb des Zwischenspeichers (3) linear verschiebbar
sind.
4. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenspeicher
(3) zum Werkzeugwechsel eine Aufnahmevorrichtung (8, 10)
mit einem in die Spindel (5, 6) einzuwechselnden
Bearbeitungswerkzeug (III, IV) und eine weitere
Aufnahmevorrichtung (7, 9) zur Aufnahme des in der
Spindel (5, 6) befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (I,
II) angeordnet sind.
5. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei
Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die unabhängig
voneinander Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem
Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3)
transportieren.
6. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei
Übergabevorrichtungen (4) vorhanden sind, die
miteinander gekoppelt sind, um gleichzeitig
Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) zwischen dem Hauptspeicher
(2) und dem Zwischenspeicher (3) transportieren.
7. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2)
als eine Schiene (11) ausgebildet ist.
8. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schiene (11) des Hauptspeichers
(2) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung (12, 13) besitzt,
die zumindest die Breite einer Aufnahmevorrichtung (7,
8, 9, 10, 24, 25) hat.
9. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2)
parallel zu dem Zwischenspeicher (3) angeordnet und von
diesem beabstandet ist.
10. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) vertikal über
dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist.
11. Werkzeugwechselvorrichtung nach Ansprüch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hauptspeicher (2) horizontal
neben dem Zwischenspeicher (3) angeordnet ist.
12. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) als auf der
Schiene (11) des Hauptspeichers (2) verschiebbare
Kassetten ausgebildet sind.
13. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zwischenspeicher (3) eine gerade Schiene (14) umfaßt.
14. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schiene (14) des
Zwischenspeichers (3) pro Spindel (5, 6) eine Öffnung
(15, 16) aufweist, die zumindest die Breite einer
Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) hat.
15. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 13
oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zwischenspeicher (3) zumindest einen Linearantrieb (21)
zum Verschieben der Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10,
24, 25) auf der Schiene (14) umfaßt.
16. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3) pro Spindel
(5, 6) einen Linearantrieb (21) umfaßt.
17. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des
Zwischenspeichers (3) ein Hydraulikzylinder ist.
18. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (21) des
Zwischenspeichers (3) ein Pneumatikzylinder ist.
19. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Übergabevorrichtung (4) ein oberes (17) und ein unteres
Schienenstück (18) umfaßt.
20. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schienenstücke (17, 18) der
Übergabevorrichtung (4) parallel und in einem festen
Abstand zueinander angeordnet sind, und der Abstand der
Schienenstücke (17, 18) dem Abstand zwischen dem
Hauptspeicher (2) und dem Zwischenspeicher (3)
entspricht.
21. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite der Schienenstücke (17,
18) der Breite der Öffnungen (12, 13, 15, 16) der
Schienen (11, 14) des Hauptspeichers (2) und des
Zwischenspeichers (3) entspricht.
22. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 19
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Übergabevorrichtung (4) einen Linearantrieb (20) umfaßt.
23. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der
Übergabevorrichtung (4) ein Hydraulikzylinder ist.
24. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (20) der
Übergabevorrichtung (4) ein Pneumatikzylinder ist.
25. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Hauptspeicher (2), dem Zwischenspeicher (3) oder der
Übergabevorrichtung (4) Platzhalter (22, 23) bewegbar
sind, die eine Breite aufweisen, die der Breite der
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) entspricht.
26. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platzhalter (22, 23) leere
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) sind.
27. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem
Zwischenspeicher (3) eine Vorrichtung zum Reinigen der
einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeuge angebracht ist.
28. Werkzeugwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werkzeugwechselvorrichtung (1) einen Hauptspeicher (2)
und pro Spindel zumindest einen Zwischenspeicher (3) mit
zumindest einer Übergabevorrichtung (4) umfaßt.
29. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen von
Ein- oder Mehrspindelwerkzeugmaschinen, das der Reihe
nach die folgenden Schritte umfaßt:
- a) Ablegen eines ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) aus der Spindel (5, 6) in den Zwischenspeicher (3) in dessen Übergabeposition,
- b) Verschieben des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) innerhalb des Zwischenspeichers (3) aus der Übergabeposition heraus in eine benachbarte Bereitstellungsposition,
- c) Verschieben eines zweiten, bereits im Zwischenspeicher befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (III) in die Übergabeposition des Zwischenspeichers (3),
- d) Übergabe des zweiten Bearbeitungswerkzeugs (III) aus der Übergabeposition des Zwischenspeichers (3) in die Spindel (5, 6)
- e) Transport des ersten Bearbeitungswerkzeugs (I) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Zwischenspeicher (3) heraus in den Hauptspeicher (2), und
- f) Transport eines dritten Bearbeitungswerkzeugs (V) mit der Übergabevorrichtung (4) aus dem Hauptspeicher (2) in dem Zwischenspeicher (3).
30. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bearbeitungswerkzeuge (I, II, III, IV, V, VI) von der
Spindel (5, 6) der Werkzeugmaschine aus dem
Zwischenspeicher im Pickup-Verfahren aufgenommen werden.
31. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verfahrensschritte b) und c) gleichzeitig erfolgen.
32. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschieben der Bearbeitungswerkzeuge (I-VI)
im Zwischenspeicher nach den Verfahrensschritten b) und
c) ein lineares Verschieben ist.
33. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet,
daß der Transport der Bearbeitungswerkzeuge (I-VI) mit
der Übergabevorrichtung (4) zwischen dem
Zwischenspeicher (3) und dem Hauptspeicher (2) nach den
Verfahrensschritten e) und f) durch lineares Verschieben
erfolgt.
34. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verfahrensschritte e) und f) während der
Hauptzeit der Werkzeugmaschine ausgeführt werden.
35. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungswerkzeuge (I bis VI) in dem
Hauptspeicher (2), in dem Zwischenspeicher (3) und in
der Übergabevorrichtung (4) in verschiebbaren
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) gehaltert
und transportiert werden.
36. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Aufnahmevorrichtungen (7, 8, 9, 10, 24, 25) im
Hauptspeicher (2) und im Zwischenspeicher (3) unabhängig
voneinander verschieben lassen.
37. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Zwischenspeicher (3) vor dem Verfahrensschritt a)
zumindest eine leere und zumindest eine volle
Aufnahmevorrichtung (7, 8, 9, 10, 24, 25) vorhanden
sind.
38. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt f) ein
Platzhalter (22, 23) in den Hauptspeicher (2) eingefügt
wird.
39. Verfahren zum Wechseln von Bearbeitungswerkzeugen nach
Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Übergabevorrichtung (4) im Verfahrensschritt e) ein
Platzhalter (22, 23) aus dem Hauptspeicher entfernt
wird.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|
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DE (1) | DE19851264A1 (de) |
WO (1) | WO2000027583A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074336A2 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-07 | Heyligenstaedt GmbH & Co. KG i.K. | Drehmaschine und Verfahren zum Wechseln von Werkzeugen einer solchen Drehmaschine |
EP1291125A2 (de) | 2001-09-11 | 2003-03-12 | Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH | Verfahren zum Bestücken von Werkzeugmagazinen einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
EP1449613A1 (de) * | 2003-02-19 | 2004-08-25 | Jobs S.p.A. | Werkzeugsmaschine mit einer verfahrbaren Brücke, ein Werkzeugmagazin und zwei Werkzeugswechselvorrichtungen |
WO2005016592A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-02-24 | Ex-Cell-O Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung für eine werkzeugmaschine und verfahren zum werkzeugwechsel an einer werkzeugmaschine |
AT501092A1 (de) * | 2004-11-15 | 2006-06-15 | Muser Josef Ing | Verfahren und system zum be- bzw. entladen einer werkzeugmaschine mit werkzeugen |
EP2368665A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-09-28 | PAL-TEC Automation GmbH | Speichereinrichtung |
WO2013034388A3 (de) * | 2011-09-09 | 2013-05-16 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Werkzeugmaschine mit maschinenmagazin und hintergrundmagazin |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239774A1 (de) * | 1972-08-12 | 1974-02-21 | Reinhard Bohle Kg Werkzeugmasc | Werkzeugmaschine |
DE3644024A1 (de) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Maho Ag | Werkzeugversorgungssystem fuer programmgesteuerte werkzeugmaschinen |
DE4304361A1 (de) * | 1993-02-13 | 1994-08-18 | Chiron Werke Gmbh | Verfahren zum Werkzeugwechsel und Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
DE3901838C3 (de) * | 1989-01-23 | 1994-09-15 | Hueller Hille Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels NC-gesteuerter Bearbeitungszentren und Bearbeitungszelle zum Durchführen des Verfahrens |
US5478300A (en) * | 1991-06-18 | 1995-12-26 | Renishaw Metrology Limited | Automated artefact handling system for machine tools |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6150741A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 工具取替装置を備えた加工装置 |
DE69719106T2 (de) * | 1996-04-26 | 2003-07-31 | Nippei Toyama Corp., Tokio/Tokyo | Werkzeugwechsler und Verfahren zum Wechseln eines Werkzeuges |
-
1998
- 1998-11-06 DE DE19851264A patent/DE19851264A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-09-07 EP EP99947281A patent/EP1126947A1/de not_active Withdrawn
- 1999-09-07 WO PCT/EP1999/006574 patent/WO2000027583A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239774A1 (de) * | 1972-08-12 | 1974-02-21 | Reinhard Bohle Kg Werkzeugmasc | Werkzeugmaschine |
DE3644024A1 (de) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Maho Ag | Werkzeugversorgungssystem fuer programmgesteuerte werkzeugmaschinen |
DE3901838C3 (de) * | 1989-01-23 | 1994-09-15 | Hueller Hille Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels NC-gesteuerter Bearbeitungszentren und Bearbeitungszelle zum Durchführen des Verfahrens |
US5478300A (en) * | 1991-06-18 | 1995-12-26 | Renishaw Metrology Limited | Automated artefact handling system for machine tools |
DE4304361A1 (de) * | 1993-02-13 | 1994-08-18 | Chiron Werke Gmbh | Verfahren zum Werkzeugwechsel und Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074336A3 (de) * | 1999-08-06 | 2002-05-08 | Heyligenstaedt GmbH & Co. KG i.K. | Drehmaschine und Verfahren zum Wechseln von Werkzeugen einer solchen Drehmaschine |
EP1074336A2 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-07 | Heyligenstaedt GmbH & Co. KG i.K. | Drehmaschine und Verfahren zum Wechseln von Werkzeugen einer solchen Drehmaschine |
EP1291125A2 (de) | 2001-09-11 | 2003-03-12 | Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH | Verfahren zum Bestücken von Werkzeugmagazinen einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
EP1449613A1 (de) * | 2003-02-19 | 2004-08-25 | Jobs S.p.A. | Werkzeugsmaschine mit einer verfahrbaren Brücke, ein Werkzeugmagazin und zwei Werkzeugswechselvorrichtungen |
US6949055B2 (en) | 2003-02-19 | 2005-09-27 | Jobs S.P.A. | Machine tool |
US7229397B2 (en) | 2003-08-05 | 2007-06-12 | Ex-Cell-O Gmbh | Tool changing device for a machine tool and method for changing tools on a machine tool |
WO2005016592A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-02-24 | Ex-Cell-O Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung für eine werkzeugmaschine und verfahren zum werkzeugwechsel an einer werkzeugmaschine |
AT501092A1 (de) * | 2004-11-15 | 2006-06-15 | Muser Josef Ing | Verfahren und system zum be- bzw. entladen einer werkzeugmaschine mit werkzeugen |
AT501092B1 (de) * | 2004-11-15 | 2007-10-15 | Muser Josef Ing | Verfahren und vorrichtung zum be- bzw. entladen einer werkzeugmaschine mit werkzeugen |
DE202005021767U1 (de) | 2004-11-15 | 2009-12-24 | Muser, Josef, Ing. | System zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen |
EP2484485A1 (de) | 2004-11-15 | 2012-08-08 | Josef Muser | Verfahren und Systeme zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen |
EP2368665A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-09-28 | PAL-TEC Automation GmbH | Speichereinrichtung |
DE102010013109A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Pal-Tec Automation Gmbh | Speichereinrichtung |
WO2013034388A3 (de) * | 2011-09-09 | 2013-05-16 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Werkzeugmaschine mit maschinenmagazin und hintergrundmagazin |
US9925631B2 (en) | 2011-09-09 | 2018-03-27 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool having a machine magazine and a background magazine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000027583A1 (de) | 2000-05-18 |
EP1126947A1 (de) | 2001-08-29 |
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DE2739534C2 (de) | Werkzeugwechselvorrichtung | |
DE1477501C3 (de) | Werkzeugmaschine mit Werkzeugwechselvorrichtung | |
DE3722180C2 (de) | Transfermaschine | |
DE3317554C2 (de) | ||
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