DE9007476U1

DE9007476U1 - Tool changing device for a processing machine

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Publication number: DE9007476U1
Application number: DE9007476U
Authority: DE
Original assignee: FRITZ WERNER WERKZEUGMASCHINEN AG 1000 BERLIN DE
Current assignee: FRITZ WERNER WERKZEUGMASCHINEN AG 1000 BERLIN DE
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1990-03-24
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2000-03-25
Also published as: DE4009537A1; DE4009537C2

Description

PatentanwaltPatent Attorney Mülbergerstr. 65Mülbergerstr. 65 Zugelassener Vertreter beimAuthorized representative at Dipl.-Ing. Volkhard KratzschDipl.-Ing. Volkhard Kratzsch D-7300 EsslingenD-7300 Esslingen Europäischen PatentamtEuropean Patent Office Postfach 90PO Box 90 European Patent AttorneyEuropean Patent Attorney Telefon 0711/317000Telephone 0711/317000 Deutsche Bank Esslingen 210906Deutsche Bank Esslingen 210906 Telefax 0711/313248Fax 0711/313248 Postgiroamt Stuttgart 10004-701Postgiroamt Stuttgart 10004-701

Fritz Werner Werkzeugmaschinen AGFritz Werner Machine Tools AG

15. Oktober 199115 October 1991

1000 Berlin 481000 Berlin 48

Anwaltsakte 5164Attorney file 5164

Werkzeugwechseleinrichtung für eine BearbeitungsmaschineTool changing device for a processing machine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugwechseleinrichtung für eine Bearbeitungsmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art.The invention relates to a tool changing device for a processing machine of the type mentioned in the preamble of the claim.

Eine bekannte Werkzeugwechseleinrichtung (DE-OS 37 33 064) weist einen Werkzeugwechslerständer in Form eines Schlittens auf, der mittels einer Transportvorrichtung zwischen einer Magazinübergabeposition und einer Spindelübergabeposition horizontal bewegbar geführt ist. Dieser Werkzeugwechslerständer in Form des Schlittens trägt eine Greifeinrichtung, die durch eine Doppelgreiferanordnung mit zwei Greifarmen verwirklicht ist, wobei beide Greifarme jeweils in eigenen Horizontalebenen angeordnet sind, die zueinander parallel verlaufen, wobei beide Greifarme jeweils in Richtung rechtwinklig zu dieser Ersreckungsebene mit Abstand voneinander plaziert sind und sich deren Erstreckungsebenen parallel zu einer Schwenkachse erstrecken, um die die Einheit beider Greifarme mittels eines ersten Schwenkantriebes um 180° schwenkbar ist, wobei die Einheit mittels eines zweiten Schwenkantriebes um die gleiche Achse um 90° schwenkbar ist.A known tool changing device (DE-OS 37 33 064) has a tool changer stand in the form of a slide, which is guided horizontally between a magazine transfer position and a spindle transfer position by means of a transport device. This tool changer stand in the form of the slide carries a gripping device, which is implemented by a double gripper arrangement with two gripping arms, where both gripping arms are arranged in their own horizontal planes that run parallel to each other, where both gripping arms are placed at a distance from each other in a direction perpendicular to this plane of extension and their planes of extension extend parallel to a pivot axis, about which the unit of both gripping arms can be pivoted by 180° by means of a first pivot drive, where the unit can be pivoted by 90° about the same axis by means of a second pivot drive.

Die Transportvorrichtung dieser bekannten Werkzeugwechseleinrichtung ist auf einer parallel zur Verbindungsgeraden zwischen den Wechselpositionen am Magazin und an der Spindel verlaufenden und bezüglich des Magazins beabstandeten Führungsbahn verfahrbar. Die Transportvorrichtung trägt die Doppelgreiferanordnung, die auf der Transportvorrichtung angeordnet und zwischen den Wechselpositionen von Bearbeitungsmaschine und Magazin verfahrbar ist. Die Transportvorrichtung kann über einen Antriebsmotor beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 m/min angetrieben und zwischen der Bearbeitungsmaschine und dem Magazin bewegt werden. Die Transportvorrichtung ist als Bandantrieb ausgebildet, bei dem ein Endlosband um zwei in Horizontalrichtung in Abstand voneinander angeordnete Umlenkscheiben herumgeführt ist, wobei der obere Trum des Bandes am Schlitten angreift. Die Transportvorrichtung ist somit ein Bandantrieb mit Antriebsmotor.The transport device of this known tool changing device can be moved on a guide track that runs parallel to the connecting line between the change positions on the magazine and on the spindle and is spaced apart from the magazine. The transport device carries the double gripper arrangement, which is arranged on the transport device and can be moved between the change positions of the processing machine and the magazine. The transport device can be driven by a drive motor, for example at a speed of around 100 m/min, and moved between the processing machine and the magazine. The transport device is designed as a belt drive, in which an endless belt is guided around two deflection pulleys arranged at a distance from one another in the horizontal direction, with the upper run of the belt engaging the carriage. The transport device is therefore a belt drive with a drive motor.

Eine derartige Transportvorrichtung hat vielfältige Nachteile Sie braucht relativ viel Platz in Horizontalrichtung und auch in Vertikalrichtung und ist somit bei beengten Platzverhältnissen nicht einsetzbar. Vor allem hat sie den Nachteil, daß sie nur eine geringe langsame Translationsbewegung für den Schlitten ermöglicht, die im übrigen auch noch den erheblichen Nachteil hat, daß jeweils zu Beginn und am Ende der Bewegung, wo eine Beschleunigung bzw. Verzögerung zu erfolgen hat, ein starkes Rucken vorkommt. Abgesehen davon ist eine derartige Transportvorrichtung störanfällig, so daß eine angestrebte hohe Funktionssicherheit dieser nicht gewährleistet ist. Bekanntlich werden an Werkzeugwechseleinrichtungen besonders hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen einfach, betriebssicher und insbesondere platzsparend sein, damit sie auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar sind. Ferner werden zusätzlich zu einer großen Funktionssicherheit mögliehst geringe Verfahrwege, hohe Geschwindigkeiten und möglichst geringe Massekräfte angestrebt.Such a transport device has a number of disadvantages. It requires a relatively large amount of space in the horizontal and vertical directions and is therefore not suitable for use in confined spaces. The main disadvantage is that it only allows a small, slow translational movement for the carriage, which also has the significant disadvantage that there is a strong jerk at the beginning and end of the movement, where acceleration or deceleration must take place. Apart from that, such a transport device is susceptible to failure, so that the desired high level of functional reliability is not guaranteed. As is well known, tool changing devices have to meet particularly high requirements. They must be simple, reliable and, in particular, space-saving so that they can also be used in confined spaces. In addition to high functional reliability, the aim is to achieve the shortest possible travel distances, high speeds and the lowest possible inertial forces.

Es ist ferner ein aus einem Schlitten bestehender Werkzeugwechsler bekannt (EP-QS 33 983), der auf einer horizontal verlaufenden Schiene bewegbar angeordnet ist, die eine auf 90° umlenkende Führungsbahn bietet. Als Antrieb dient eine Kette, die in einer Nut der Schiene enthalten ist. Am Schlitten ist ein Antriebsrad vorgesehen, das schlittenseitig umlaufend angetrieben ist und mit der Kette kämmt, wodurch der Schlitten angetrieben werden kann. Statt dessen kann auch ein Zahnstangenantrieb zum Einsatz kommen.A tool changer consisting of a carriage is also known (EP-QS 33 983), which is arranged so that it can move on a horizontally running rail, which offers a guide track that deflects at 90°. The drive is a chain that is contained in a groove in the rail. A drive wheel is provided on the carriage, which is driven in rotation on the carriage side and meshes with the chain, which allows the carriage to be driven. A rack and pinion drive can also be used instead.

Bekannt ist ferner ein um eine horizontale Achse drehbetätigbarer Doppelgreifer (DD-PS 267 941), der an einem vertikal aufragenden Schwenkständer um die horizontale Achse schwenkverstellbar ist. Der Doppelgreifer hat an beiden einander gegenüberliegenden Enden jeweils eine Werkzeugaufnahme mit über Mitnehmerstange betätigbarer Klaue. Der lotrecht aufragende Schwenkständer ist ortsfest und allenfalls im unteren Gelenk in Bezug auf einen Grundkörper um eine horizontale Achse um einen Winkel in der Größenordnung zwischen 5° und 1G° schwenkbar. Dagegen ist der Schwenkständer nicht horizontal bewegbar geführt, und dies mittels einer Transportvorrichtung und dabei zwischen einer Magazinübergabeposition einerseits und einer Spindelübergabeposition andererseits. Ferner fehlt eine Linearführung für den Schwenkständer. Auch fehlt es an einer Linearverschiebbarkeit längs einer Linearführung und an einem Antrieb. Statt dessen ist als Antrieb ein solcher beschrieben, der die 180° Schwenkung des Doppelgreifers um die Drehachse relativ zum Schwenkständer bewerkstelligen soll und dabei auch gleich die Klauen, die jeder endseitigen Werkzeugaufnahme zugeordnet sind, über Mitnehmerstangen mittels einer Verstellachse betätigen soll. Dieser Antrieb für den Doppelgreifer zur Schwenkbetätigung um die Drehachse besteht aus einem mittels eines Antriebes um eine vertikale Achse drehbetätigbaren Kurvenzylinder, der auf seiner äußeren Umfangsfläche eingetiefte, in Umfangsrichtung sich erstreckende Nutkurven aufweist, in die Mitnehmerzapfen eingreifen, die an lotrechten Zahnstangen sitzen, die mit ihrem anderen EndeAlso known is a double gripper (DD-PS 267 941) that can be rotated around a horizontal axis and is pivotable around the horizontal axis on a vertically erecting swivel stand. The double gripper has a tool holder at each of the two opposite ends with a claw that can be actuated via a drive rod. The vertically erecting swivel stand is stationary and can only be pivoted in the lower joint in relation to a base body around a horizontal axis by an angle of between 5° and 1G°. In contrast, the swivel stand is not guided so that it can move horizontally, and this is done by means of a transport device and between a magazine transfer position on the one hand and a spindle transfer position on the other. Furthermore, there is no linear guide for the swivel stand. There is also no linear displacement along a linear guide and no drive. Instead, the drive described is one that is intended to enable the double gripper to swivel 180° around the axis of rotation relative to the swivel stand and at the same time to actuate the claws assigned to each end tool holder via drive rods using an adjustment axis. This drive for the double gripper for swiveling around the axis of rotation consists of a cam cylinder that can be rotated around a vertical axis by means of a drive, which has recessed groove curves on its outer circumferential surface that extend in the circumferential direction and into which drive pins engage, which are seated on vertical racks, the other end of which

mit zugeordneten Zahnrädern der Drehachse bzw. Verstellachse für die Drehbetätigung des Doppelgreifers und die Öffnungsbzw. Schließbetätigung der Klauen in Verzahnungseingriff stehen. Die Drehung des Kurvenzylinders um die lotrechte Achse bewirkt aufgrund der in die Nutkurven eingreifenden Mitnehmerzapfen eine vertikale Antriebsbewegung der Zahnstangen, die über die Zahnräder in eine Drehbetätigung der Drehachse bzw. Verstellachse umgesetzt wird.with associated gears of the rotation axis or adjustment axis for the rotational actuation of the double gripper and the opening or closing actuation of the claws are in meshing engagement. The rotation of the cam cylinder around the vertical axis causes a vertical drive movement of the racks due to the driver pins engaging in the groove curves, which is converted into a rotational actuation of the rotation axis or adjustment axis via the gears.

Aus der DD-PS 237 807 ist eine ortsfeste Werkzeugwechseleinrichtung ersichtlich, die einen ortsfest angeordneten Ständer aufweist, der nicht linear zwischen einer Magazinübergabeposition und einer Spindelübergabeposition bewegbar ist. Statt dessen ist am ortsfesten Ständer mittels eines Spindelantriebes höhenverstellbar ein horizontal gerichteter Querträger gehalten, über den eine Höhenverstellung möglich ist. Auf dem Querträger ist ein Schlitten längs verschiebbar, also horizontal verschiebbar, der einen Doppelgreifer mit einander gegenüberliegenden, in beabstandeten Ebenen, die zueinander parallel verlaufen, sich erstreckenden Greifzangen aufweist. Der Werkzeugwechsel wird bei örtlich feststehendem Ständer durch Vertikalbewegung des Querträgers auf dem Ständer, durch Horizontalverschiebung des Schlittens entlang dem Querträger und durch Drehbetätigung des Doppelgreifers um eine horizontale Drehachse bewirkt, die rechtwinklig sowohl zum ortsfesten Ständer als auch zum horizontalen Querträger gerichtet ist.From DD-PS 237 807, a stationary tool changing device can be seen that has a stationary stand that cannot be moved linearly between a magazine transfer position and a spindle transfer position. Instead, a horizontally directed cross member is held on the stationary stand by means of a spindle drive and can be adjusted in height. A carriage can be moved lengthways, i.e. horizontally, on the cross member and has a double gripper with gripping tongs that are opposite one another and extend in spaced-apart planes that run parallel to one another. The tool change is effected with the stand stationary by vertical movement of the cross member on the stand, by horizontal movement of the carriage along the cross member and by rotating the double gripper around a horizontal axis of rotation that is directed at right angles to both the stationary stand and the horizontal cross member.

An Werkzeugwechseleinrichtungen der eingangs genannten Art werden besondere Anforderungen gestellt. Sie müssen einfach, betriebssicher und insbesondere platzsparend sein, damit sie auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar sind. Außerdem werden zusätzlich zu einer großen Funktionssicherheit möglichst geringe Verfahrwege, hohe Geschwindigkeiten und möglichst geringe Massekräfte angestrebt.Special requirements are placed on tool changing devices of the type mentioned above. They must be simple, reliable and, in particular, space-saving so that they can also be used in confined spaces. In addition to high functional reliability, the aim is to achieve the shortest possible travel distances, high speeds and the lowest possible inertial forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugwechseleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genanntenThe invention is based on the object of providing a tool changing device of the type mentioned in the preamble of claim 1

Art zu schaffen, die diesen Anforderungen genügt und insbesondere auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar ist und eine hohe Funktionssicherheit und dabei sehr schnelle, ruckfreie Bewegungen ermöglicht.To create a type that meets these requirements and can be used in confined spaces and offers a high level of functional reliability while enabling very fast, jerk-free movements.

Die Aufgabe ist bei einer Werkzeugwechseleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale in dessen Kennzeichnungsteil gelöst. Diese Werkzeugwechseleinrichtung ermöglicht eine Längsbewegung des Werkzeugwechslerständers längs der Linearführung aus der Übergabeposition im Magazin.zur Spindel auch bei beengten räumlichen Verhältnissen. Zugleich sind dadurch geringe Verfahrwege, hohe Geschwindigkeiten und reduzierte Massenkräfte erreichbar. Die Werkzeugwechseleinrichtung ist einfach, unkompliziert aufgebaut und kostengünstig. Sie gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und ermöglicht einen sehr schnellen Werkzeugwechsel. Der erreichte sinusförmige Geschwindigkeitsverlauf der Linearbewegung hat sehr schnelle, ruckfreie Bewegungen zur Folge. Es werden bei geringen Verfahrwegen große Geschwindigkeiten ermöglicht. Bei allem ergibt sich eine große Funktionssicherheit.The task is solved in a tool changing device of the type mentioned in the preamble of claim 1 according to the invention by the features in its characterizing part. This tool changing device enables a longitudinal movement of the tool changer stand along the linear guide from the transfer position in the magazine to the spindle even in confined spaces. At the same time, this enables short travel distances, high speeds and reduced inertial forces. The tool changing device is simple, uncomplicated and inexpensive. It ensures a high level of functional reliability and enables a very fast tool change. The achieved sinusoidal speed curve of the linear movement results in very fast, jerk-free movements. High speeds are possible with short travel distances. All in all, this results in a high level of functional reliability.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 23.
25Advantageous embodiments arise from subclaims 2 to 23.
25

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als für die Erfindung wesentlich hiermit offenbart zu gelten haben. Dies gilt auch für solche Merkmale, die nicht in den Ansprüchen enthalten sind, sondern beispielsweise nur aus den Zeichnungen entnehmbar sind.The full wording of the claims is not reproduced above, solely to avoid unnecessary repetition, but instead reference is made to them by simply naming the claim numbers, whereby all of these claim features are to be deemed to be disclosed here as essential to the invention. This also applies to features that are not contained in the claims, but can only be inferred from the drawings, for example.

-&egr;&igr; Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:-&egr;&igr; The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. They show:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Werkzeugwechseleinrichtung, derenFig. 1 is a schematic side view of a tool changing device, the

Greifeinrichtung sich in einer Spindelübergabeposition II befindet,Gripping device is in a spindle transfer position II,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht in Pfeilrichtung III der Werkzeugwechseleinrichtung in Fig. 1, wobei mit durchgezogenen Linien (Fig. 2, rechts) eine in Spindelübergabeposition II befindliche Stellung und mit Strichpunktierten Linien (Fig. 2,links) eine inFig. 2 is a schematic side view in the arrow direction III of the tool changing device in Fig. 1, with solid lines (Fig. 2, right) indicating a position in spindle transfer position II and dotted lines (Fig. 2, left) indicating a position in

Magazinübergabeposition I befindliche Stellung gezeigt ist.Magazine transfer position I position is shown.

In den Zeichnungen ist sine Werkzeugwechseleinrichtung 11 gezeigt:, die für eine nicht weiter dargestellte Bearbeitungsmaschine mit zumindest einer in Fig. 1 nur durch den Spindelweg angedeuteten Werkzeugspindel 10 und mit einem nicht gezeigten Werkzeugmagazin bestimmt ist.The drawings show a tool changing device 11, which is intended for a processing machine not shown in detail with at least one tool spindle 10, indicated in Fig. 1 only by the spindle path, and with a tool magazine not shown.

Mittels der Werkzeugwechseleinrichtung 11 kann ein WerkzeugBy means of the tool changing device 11, a tool

12, das in der Spindel 10 aufgenommen ist, durch Durchfahren des in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Spindelweges aus der Werkzeugspindel 10 entnommen und gegen ein anderes Werkzeug12, which is accommodated in the spindle 10, is removed from the tool spindle 10 by traveling through the spindle path indicated by dashed lines in Fig. 1 and exchanged for another tool

13, das ebenfalls in der Werkzeugwechseleinrichtung 11 gehalten ist, ausgewechselt werden und umgekehrt.13, which is also held in the tool changing device 11, and vice versa.

Die Werkzeugwechseleinrichtung ist mit Vorzug als eigenständige Komponente, funktional entkoppelt von der Bearbeitungsmaschine, ausgebildet und dabei zwischen der Bearbeitungsmaschine und einem Werkzeugmagazin so angeordnet, daß das Einlegen von neuen Werkzeugen in die Werkzeugwechsel-The tool changing device is preferably designed as an independent component, functionally decoupled from the processing machine, and is arranged between the processing machine and a tool magazine in such a way that the insertion of new tools into the tool changing device

* einrichtung 11 und das Entnehmen von verwendeten Werkzeugen aus der Werkzeugwechseleinrichtung 11 hauptzeitparallel möglich ist, d.h. geschehen kann, während die Bearbeitungsmaschine eine Bearbeitung an einem Werkstück vornimmt.* device 11 and the removal of used tools from the tool changing device 11 is possible parallel to the main time, i.e. can take place while the processing machine is processing a workpiece.

Die Werkzeugwechseleinrichtung 11 weist einen z.B. vertikal aufragenden Werkzeugwechslerständer 16 auf, der längs einer Linearführung 14 mittels eines Antriebs 15 zwischen einer Magazinübergabeposition I (Fig. 2 links, strichpunktiert) und einer Spindelübergabeposition II (Fig. 2 rechts mit durchgezogenen Linien und Fig. 1) bewegbar geführt ist. Der Werkzeugwechslerständer 16 trägt eine Greifeinrichtung 17 mit zwei Greifern 18 und 19. Statt dessen können auch mehrere Greifer vorgesehen sein. Die Greifereinrichtung 17 ist _am Werkzeugwechslerständer 16 um eine z.B. horizontale Schwenkachse 20 schwenKbar gelagert und mitteis einer Antriebseinrichtung 21 zwischen einer z.B. horizontalen Lage, die der Magazinübergaoeposition I zugeordnet ist, und einer demgegenüber um 90° geschwenkten Lage schwenkbar, die der Spindelübergabeposition II zugeordnet ist.The tool changing device 11 has a tool changer stand 16 which, for example, extends vertically and is guided along a linear guide 14 by means of a drive 15 between a magazine transfer position I (Fig. 2 left, dot-dash line) and a spindle transfer position II (Fig. 2 right with solid lines and Fig. 1). The tool changer stand 16 carries a gripping device 17 with two grippers 18 and 19. Instead, several grippers can also be provided. The gripping device 17 is mounted _on the tool changer stand 16 so that it can pivot about a horizontal pivot axis 20, for example, and can be pivoted by means of a drive device 21 between a horizontal position, for example, which is assigned to the magazine transfer position I, and a position pivoted by 90°, which is assigned to the spindle transfer position II.

Die Greifeinrichtung 17 weist einen um die Schwenkachse 20 schwenkbaren Träger 22 auf, an dem die beiden Greifer 18, 19 sitzen. Die Greifer 18, 19 befinden sich nebeneinander und dabei innerhalb einer gemeinsamen Ebene. In der Magazinübergabepas ition I (Fig. 2 strichpunktiert) befinden sich die Greifer 18, 19 in einer horizontalen Lage und sind in dieser Lage gehalten. In der Spindelübergabeposition II dagegen befinden sich die Greifer 18, 19 in einer demgegenüber um 90° geschwenkten vertikalen Lage, in der sie relativ zum Werkzeugwechslerständer 16 gehalten sind.The gripping device 17 has a carrier 22 that can be pivoted about the pivot axis 20 and on which the two grippers 18, 19 are located. The grippers 18, 19 are located next to each other and within a common plane. In the magazine transfer position I (Fig. 2, dot-dash line), the grippers 18, 19 are in a horizontal position and are held in this position. In the spindle transfer position II, on the other hand, the grippers 18, 19 are in a vertical position pivoted by 90°, in which they are held relative to the tool changer stand 16.

Der Antrieb 15 des Werkzeugwechslerständers 16 weist eine Kurbelschwinge 23 auf, die mittels eines Schwsnkantriebes 27 schwenkbetätigbar ist, der aus einem Hydromotor, Getriebemotor, hydraulischen Schwenkantrieb od. dgl. besteht. DerThe drive 15 of the tool changer stand 16 has a crank swing 23, which can be pivoted by means of a pivot drive 27, which consists of a hydraulic motor, gear motor, hydraulic pivot drive or the like. The

Schwenkantrieb 27 und das davon schwenkbar betätigte Ende der Kurbelschwinge 23 ist z.3. an einem ortsfesten Grundkörper 34 gehalten. Mit dem anderen Ende 24 greift die Kurbelschwinge 23 schwenkbeweglich und relativverschieblich am Werkzeugwechslerständer 16 an. Mittels der Kurbelschwinge 23 ist ein sinusförmiger Geschwindigkeitsverlauf der Linearbewegung des Werkzeugwechslerständers 16 relativ zur Linearführung 14 erzielbar.The swivel drive 27 and the end of the crank arm 23 that is pivotally actuated by it are held, for example, on a stationary base body 34. The other end 24 of the crank arm 23 engages the tool changer stand 16 in a pivotable and relatively displaceable manner. A sinusoidal speed curve of the linear movement of the tool changer stand 16 relative to the linear guide 14 can be achieved by means of the crank arm 23.

Der Werkzeugwechslerständer 16 enthält eine Nut 25, die z.3. rechtwinklig zur Linearführung 14, beispielsweise vertikal, verläuft. Innerhalb der Nut 25 ist ein Führungskörper 26, z.B. eine Rolle, geführt, der am Ende 24 der Kurbelschwinge 23 gehalten ist.The tool changer stand 16 contains a groove 25 which runs, for example, at right angles to the linear guide 14, for example vertically. A guide body 26, e.g. a roller, is guided within the groove 25 and is held at the end 24 of the crank arm 23.

Die Linearführung 14 für den Werkzeugwechslerständer 16 ist als etwa horizontales 3ett 23 oder z.B. bei beengten Raumverhältnissen als Teleskopschlitten ausgebildet.The linear guide 14 for the tool changer stand 16 is designed as an approximately horizontal 3table 23 or, for example, in confined spaces, as a telescopic slide.

Die Antriebsbetätigung zur Schwenkung der Greifeinrichtung 17 relativ zum Werkzeugwechslerständer 16 um die Schwenkachse 20 ist vom Antrieb 15 des Werkzeugwechslerständers abgeleitet. Hierzu ist die Antriebseinrichtung 21 für die Greifeinrichtung 17 als Kurvensteuerung ausgebildet, die einen bei der LinearDewegung des Werkzeugwechslerständers 16 mit einem Ende 29 längs einer Kurve 30 geführten Hebel 31 aufweist, der mit seinem anderen Ende 32 über nur schematiscn angedeutete Zwischenglieder 33 getrieblich an der Greifeinrichtung 17 zu deren Schwenkbetätigung um die Schwenkachse 20 angreift. Statt eines Zwischengliedes 33 kann das Ende 32 auch unmittelbar an der Greifeinrichtung 17, insbesondere deren Träger 22, angreifen.The drive for pivoting the gripping device 17 relative to the tool changer stand 16 about the pivot axis 20 is derived from the drive 15 of the tool changer stand. For this purpose, the drive device 21 for the gripping device 17 is designed as a cam control, which has a lever 31 with one end 29 guided along a curve 30 during the linear movement of the tool changer stand 16, which with its other end 32 engages the gripping device 17 in a geared manner via intermediate links 33, which are only indicated schematically, in order to pivot it about the pivot axis 20. Instead of an intermediate link 33, the end 32 can also engage directly on the gripping device 17, in particular its carrier 22.

Der Hebel 31 ist z.B. als vertikale Zug-/Druckstange ausgebildet. Die Kurve 30 ist am ortsfesten Grundkörper 34 vorgesehen. Der Hebel 31 ist mit dem einen Ende 29 mittelsThe lever 31 is designed, for example, as a vertical push/pull rod. The curve 30 is provided on the stationary base body 34. The lever 31 is connected to one end 29 by means of

eines Führungskörpers 35 daran, z.B. einer Rolle, entlang der Kurve 30 geführt.a guide body 35 thereon, e.g. a roller, along the curve 30.

Die Kurve 30 ist, in Richtung der Linearbewegung des Werkzeugwechslerständers 16 betrachtet, in einer Richtung etwa schräg ansteigend ausgebildet. Die Steigung der Kurve 30 ist se gewählt, wie es für die 90°-Schwenkbetätigung der Greifeinrichtung 17 erforderlich ist. Die Kurve 30 besteht z.B. aus einer Nut innerhalb des Grundkörpers 34, die in Fig. 1 zur linken Seita hin offen ist. Der Hebel 31 ist am Werkzeugwechslerständer 16 z.B. in vertikaler Richtung linear verschiebbar gehalten und geführt.The curve 30 is designed to rise approximately diagonally in one direction when viewed in the direction of the linear movement of the tool changer stand 16. The slope of the curve 30 is selected as required for the 90° swivel operation of the gripping device 17. The curve 30 consists, for example, of a groove within the base body 34, which is open to the left side in Fig. 1. The lever 31 is held and guided on the tool changer stand 16 so that it can be moved linearly, for example in the vertical direction.

Die Greifeinrichtung 17 kann bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel eine dia uffnungs- und SchließstellungIn an embodiment not shown, the gripping device 17 can have a sliding opening and closing position

aller Greifer gemeinsam bewirkende Greifantriebseinrichtung aufweisen. 3eim gezeigten Ausführungsbeispiel ist statt dessen jeder Greifer 18, 19 mit einer Federverrastung 36 bzw. 37 für das jeweilige Werkzeug 12 bzw. 13 versehen. 20all grippers have a gripping drive device that operates jointly. 3ein the embodiment shown, instead, each gripper 18, 19 is provided with a spring catch 36 or 37 for the respective tool 12 or 13. 20

Wie Fig. 2 zeigt, gelangt der Werkzeugwechslerständer 16 bei der Linearverschiebung in die Spindelübergabeposition II mit dem Hebel 31 außer Eingriff mit der Kurve 30. Bei dazu gegensinniger Bewegung wird der Eingriff mit der Kurve 30 selbsttätig hergestallt. 3ei ausreichenden Platzverhältnissen kann auch ein permanenter Eingriff vorgesehen sein.As shown in Fig. 2, the tool changer stand 16 comes out of engagement with the curve 30 during the linear displacement into the spindle transfer position II with the lever 31. When moving in the opposite direction, the engagement with the curve 30 is established automatically. 3If there is sufficient space, a permanent engagement can also be provided.

Die Greifeinrichtung 17 ist bei in der Spindelübergabeposition II befindlichem Werkzeugwechslerständer 16 mittels Federkraft, 2.3. mittels einer schematisch angedeuteten Zug- oder Druckfeder 38, in der Endstellung gehalten, so daß dadurch sichergestellt ist, daß die Greifeinrichtung dann, wenn das Ende 29 des Hebels 31 die Kurve 30 verläßt, nicht selbsttätig wegschwenkt.When the tool changer stand 16 is in the spindle transfer position II, the gripping device 17 is held in the end position by spring force, 2.3. by means of a schematically indicated tension or compression spring 38, so that it is ensured that the gripping device does not swing away automatically when the end 29 of the lever 31 leaves the curve 30.

oie Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß alle Greifer 18, 19 je nach Bewegungszustand entweder im ZugriffsbereichThe arrangement can be such that all grippers 18, 19, depending on the state of movement, are either in the access area

-&igr;&ogr;eines nicht gezeigten Handhabungsgerätes, mittels dessen die Werkzeuge zwischen dem Werkzeugmagazin und der Werkzeugwechseleinrichtung 11 tauschbar sind, adsr im Zugriff sbere ich der Werkzeugspindel 1G liegen. Während der Arbeitsphase der Werkzeugspindel 10 ist bei in der Magazinübergabeposition I befindlichen Greifern 1B, 19 mittels des Handhabungsgerätes ein in einem der beiden Greifer 18, 19 befindliches, benutztes Werkzeug daraus entnehmbar und dem Werkzeugmagazin zuführbar und sodann ein als nächstes aufgerufenes (benötigtes) Werkzeug in einen anderen Greifer 18, 19 einlegpar. -&igr;&ogr; a handling device (not shown) by means of which the tools can be exchanged between the tool magazine and the tool changing device 11, and are also within the reach of the tool spindle 1G. During the working phase of the tool spindle 10, with grippers 1B, 19 in the magazine transfer position I, a used tool located in one of the two grippers 18, 19 can be removed from it by means of the handling device and fed to the tool magazine and then a tool called up next (required) can be inserted into another gripper 18, 19.

Bei in der Spindelübergabeposition II befindlichen Greifern 18, 19 ist eines der Werkzeuge, z.B. das Werkzeug 12, von der Werkzeugspindel 10 an den Greifer 18 übargebbar, wobei nach Verfahren der Werkzeugspindel 10 das im anderen Greifer 19 enthaltene, benötigte Werkzeug 13 an die Werkzeugspindel 10 übergebbar ist. Bei in Spindelübergabeposition II befindlicher Greifeinrichtung 17 ist also ein Greifer nicht mit einem Werkzeug besetzt, so daß ein in der Werkzeugspindel 10 befindliches Werkzeug zunächst in diesen freien Greifer abgegeben und dann aus dem anderen, ein Werkzeug tragenden Greifer durch Spindelbewegung dieses Werkzeug an die Werkzsugspindel 10 übergeben werden kann.When grippers 18, 19 are in spindle transfer position II, one of the tools, e.g. tool 12, can be transferred from tool spindle 10 to gripper 18, whereby after moving tool spindle 10, the required tool 13 contained in the other gripper 19 can be transferred to tool spindle 10. When gripping device 17 is in spindle transfer position II, one gripper is therefore not occupied by a tool, so that a tool located in tool spindle 10 can first be transferred to this free gripper and then this tool can be transferred from the other gripper carrying a tool to tool spindle 10 by spindle movement.

Claims

Expectations

1. Tool changing device for a processing machine with at least one tool spindle (10) and a tool magazine, the tool changing device (11) having a tool changer stand (16) which is guided horizontally by means of a transport device between a magazine transfer position (I) and a spindle transfer position (II), which carries a gripping device (17) with two or more grippers (18, 19), by means of which (17) a tool (12) accommodated in the tool spindle (10) can be exchanged for another tool (13), the transport device having a linear guide (14), along which the tool changer stand (16) is guided linearly displaceably, and a drive, characterized in that the drive (15) has a pivotable crank rocker (23) which engages the tool changer stand (16), which can be pivoted with one end (24) and relatively movably engages the tool changer stand (16) and by means of which a sinusoidal speed curve of the linear movement can be achieved.

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2. Tool changing device according to claim 1, characterized in that the tool changer stand (16) contains a groove (25) within which a guide body (26), e.g. a roller, is guided, which is held at the end (24) of the crank rocker (23).

3. Tool changing device according to claim 2, characterized in that the groove (25) in the tool changer stand (16) runs approximately at right angles to the linear guide (14), e.g. approximately vertically.

4. Tool changing device according to one of claims 1 - 3, characterized in that the crank rocker (23) can be actuated by means of a swivel drive (27) which is formed from a hydraulic motor, gear motor, hydraulic swivel drive or the like.

5. Tool changing device according to one of claims 1-4, characterized in that the linear guide (14) is designed as an approximately horizontal bed (28), as a telescopic slide or the like.

6. Tool changing device according to one of claims 1-5, characterized in that the gripping device (17) is mounted on the tool changer stand (16) so as to be pivotable about a pivot axis (20), for example a horizontal one, and can be pivoted by means of a drive device (21) between a position associated with the magazine transfer position (I), for example a horizontal position (Fig. 2, dot-dash line) and a position associated with the spindle transfer position (II), pivoted by 90° about the pivot axis (20) (Fig. 1, 2).

7. Tool changing device according to claim 6, characterized in that the gripping device (17) has a carrier pivotable about the pivot axis (20)

(22) with two or more next to each other and within 5

grippers (18, 19) arranged on a common plane.

&thgr;. Tool changing device according to claim 1 or 7, characterized in

that all grippers (18, 19) in the magazine transfer position (I) are in a horizontal position (Fig. 2 dash-dotted line) and are held in this position and in the spindle transfer position (II) they are either in the same plane or in a vertical position pivoted by 90° (Fig. 1, 2) and are held in this position.

9. Tool changing device according to one of claims 6-8, characterized in that the

Drive actuation for pivoting the gripping device

(17) relative to the tool changer stand (16) about the pivot axis (20) is derived from the drive (15) of the tool changer stand (16).

10. Tool changing device according to claim 9, characterized in that the drive device (21) of the gripping device (17) is designed as a cam control.

11. Tool changing device according to claim 9 or 10, characterized in that the drive device (21) has a lever (31) which, during the linear movement of the tool changer stand (16), is guided with one end (29) along a curve (30), which with its other end (32) engages directly or via intermediate members (33) in a geared manner on the gripping device (17), in particular the carrier (22), for pivoting actuation about the pivot axis (20). 10

12. Tool changing device according to claim 11, characterized in that the lever (31) is designed as a vertical pull/push rod, for example,

13. Tool changing device according to one of claims 9 - 12, characterized in that the curve (30) is provided on a stationary base body (34) and that the lever (31) is guided with one end (29) by means of a guide body (35), e.g. a roller, along the curve (30).

14. Tool changing device according to one of the claims

9 -13, characterized in that the curve (30) runs in a direction that is approximately inclined ascending when viewed in the direction of the linear movement of the tool changer stand (16).

15. Tool changing device according to claim 14, characterized in that the slope of the curve (30) is selected as is necessary for the 90° pivoting operation of the gripping device (17), in particular of the carrier (22), about the pivot axis (20).

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* 16. Tool changing device according to one of claims 9 -15, characterized in that the curve (30) is formed from a groove.

17. Tool changing device according to one of claims 11-16, characterized in that the lever (31) is held and guided on the tool changer stand (16) in a linearly displaceable manner.

1Θ. Tool changing device according to one of claims 1-17, characterized in that the gripping device (17) has a gripping drive device which jointly effects the opening and closing position of all grippers (18, 19) or a spring latch (36, 37) for the respective tool (12, 13).

19. Tool changing device according to one of the claims

11 - 18, characterized in that the tool changer stand (16) disengages from the cam (30) during the linear movement into the spindle transfer position (II) with the lever (31) and when moving in the opposite direction it engages with the cam (30) or remains engaged with the cam (30).

20. Tool changing device according to claim 19, characterized in that the gripping device (17) is held in its end position by means of spring force, e.g. by means of a tension or compression spring (38) when the tool changer stand (16) is in the spindle transfer position (II).

21. Tool changing device according to one of the claims

1 - 20, characterized in that all grippers (18, 19) depending on the state of movement either in the access area of a handling device,

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by means of which the tools can be exchanged between the tool magazine and the tool changing device (11) or are located within the access range of the tool spindle.

22. Tool changing device according to claim 21, characterized in that during the working phase of the tool spindle, with grippers (18, 19) located in the magazine transfer position (I), a used tool located in a gripper (19) can be removed from it by means of the handling device and fed to the tool magazine and then a next called-up (required) tool can be inserted into the other gripper (18).

23. Tool changing device according to one of claims 1-22, characterized in that when the grippers (18, 19) are in the spindle transfer position (II), a tool can be transferred from the tool spindle to a gripper and after the tool spindle (10) has been moved, the required tool contained therein can be transferred from another gripper into the tool spindle (10).