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DE10144775A1 - Device for automatic tool change on workpiece of machine tool uses stop mechanism to operate tool change device and clamping device through linear movement of spindle - Google Patents

Device for automatic tool change on workpiece of machine tool uses stop mechanism to operate tool change device and clamping device through linear movement of spindle

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Publication number
DE10144775A1
DE10144775A1 DE2001144775 DE10144775A DE10144775A1 DE 10144775 A1 DE10144775 A1 DE 10144775A1 DE 2001144775 DE2001144775 DE 2001144775 DE 10144775 A DE10144775 A DE 10144775A DE 10144775 A1 DE10144775 A1 DE 10144775A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
spindle
work spindle
stop mechanism
stop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Application number
DE2001144775
Other languages
German (de)
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DE10144775B4 (en
Inventor
Konrad Joseph Popp
Robert Merk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMAG Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
EMAG Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by EMAG Maschinenfabrik GmbH filed Critical EMAG Maschinenfabrik GmbH
Priority to DE2001144775 priority Critical patent/DE10144775B4/en
Publication of DE10144775A1 publication Critical patent/DE10144775A1/en
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Publication of DE10144775B4 publication Critical patent/DE10144775B4/en
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

The tool change device (3) which moves the tools between the work spindle (1) and magazine (4), and the clamping device (5) which is integrated in the spindle and detachably fixes a tool therein are operated through the linear movement of the spindle via a stop mechanism (7). The stop mechanism has a first ram (7) for operating the clamping device and a second ram for operating the tool grippers (15, 16) of the tool change device through a first servo drive.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel an einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for automatic tool change on a Working spindle of a machine tool according to the preamble of claim 1.

Programmgesteuerte Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren sind zur Verkürzung der Bearbeitungszeiten in der Regel mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung ausgestattet. Hierfür werden eine Vielzahl an unterschiedlichen Werkzeugwechselsystemen eingesetzt. So sind z. B. sogenannte Pick-up-Systeme bekannt, bei denen die zur Entnahme und Übergabe der Werkzeuge erforderlichen Verfahrbewegungen von der Arbeitsspindel durchgeführt werden. Der Transport der Werkzeuge zwischen einem Werkzeugmagazin und der Arbeitsspindel kann aber auch durch gesonderte Werkzeugwechsler erfolgen, die üblicherweise einen an einem Tragarm angeordneten Werkzeuggreifer in einer Einfach- oder Doppelgreiferausführung aufweisen. Allerdings müssen von derartigen Werkzeugwechslern relativ komplexe Dreh- und Verfahrbewegungen durchgeführt werden, für die vielfach gesonderte Antriebe benötigt werden. Um einen automatischen Werkzeugwechsel durchzuführen zu können, müssen neben dem Werkzeuggreifer aber auch die in der Arbeitsspindel vorgesehenen Werkzeugklemmungen betätigt werden, um ein in der Spindel gespanntes Werkzeug zum Werkzeugwechsel freizugeben bzw. ein nach erfolgtem Werkzeugwechsel ausgetauschtes neues Werkzeug zu spannen. Dies erfolgt üblicherweise durch hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtungen. Allerdings müssen die unterschiedlichen Betätigungseinrichtungen aufeinander abgestimmt werden, was mit einem entsprechend hohen Steuerungsaufwand verbunden ist. Außerdem werden dadurch die Werkzeugwechselzeiten erhöht. Program-controlled machine tools or machining centers are used to shorten the Processing times usually with an automatic tool changing device fitted. A variety of different tool changing systems are used for this used. So z. B. known as pick-up systems in which the removal and transfer of the tools required traversing movements from the work spindle be performed. The transport of the tools between a tool magazine and the work spindle can also be done by separate tool changers Usually a tool gripper arranged on a support arm in a single or Double gripper design. However, from such tool changers relatively complex rotating and traversing movements are carried out for the multiple separate drives are required. An automatic tool change To be able to perform, but also in the Work spindle provided tool clamps are actuated to one in the spindle to release the clamped tool for tool change or one after the successful one Tool change to replace new tool. This is usually done through hydraulic or pneumatic actuators. However, they have to different actuators can be coordinated, what with a correspondingly high control effort is connected. It will also make the Tool change times increased.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen schnellen automatischen Werkzeugwechsel mit geringen Span zu Span Zeiten ermöglicht. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which a fast automatic tool change with low chip at chip times allows.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a device with the features of claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Appropriate refinements and advantageous developments of the invention are in the Subclaims specified.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindunggemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sämtliche Verschiebe- und Drehbewegungen des Werkzeugwechslers und auch die Betätigung der Werkzeugklemmung innerhalb der Arbeitsspindel über einen einfachen Anschlagmechanismus aus der linearen Verfahrbewegung der Arbeitsspindel abgeleitet werden. Es sind keine gesonderten Antriebsaggregate erforderlich. Gleichzeitig mit den zum Werkzeugwechsel erforderlichen Verfahrbewegungen kann so auch die Werkzeugklemmung betätigt werden, so daß ein schneller Werkzeugwechsel ermöglicht wird. A major advantage of the device according to the invention is that all Moving and rotating movements of the tool changer and also the actuation of the Tool clamping within the work spindle via a simple one Stop mechanism derived from the linear movement of the work spindle become. No separate drive units are required. Simultaneously with the for The tool clamping can also be used to change the required tool movements are operated so that a quick tool change is made possible.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt: Further special features and advantages of the invention result from the following Description of an advantageous embodiment with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1a bis 1f eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel in unterschiedlichen Phasen während eines Werkzeugwechselvorgangs; Figures 1a to 1f an inventive apparatus for automatic tool change in different phases during a tool changing operation.

Fig. 2 einen Mechanismus zur Betätigung der Werkzeuggreifer an der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einer zum Teil geschnittenen Seitenansicht; FIG. 2 shows a mechanism for actuating the tool grippers on the device shown in FIG. 1 in a partially sectioned side view;

Fig. 3 eine Schnittansicht in Richtung der Schnittlinie A-A in Fig. 2 ohne Werkzeugaufnahmen und Fig. 3 is a sectional view in the direction of section line AA in Fig. 2 without tool holders and

Fig. 4 einen Mechanismus zur Drehung des Werkzeugwechslers bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einer zum Teil geschnittenen Seitenansicht. Fig. 4 shows a mechanism for rotating the tool changer in the device shown in Fig. 1 in a partially sectioned side view.

Die in den Fig. 1a bis 1f schematisch dargestellte Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel an einer Arbeitsspindel 1 eines Bearbeitungszentrums enthält eine an einem Spindelgehäuse 2 der Arbeitsspindel 1 angeordnete Werkzeugwechseleinrichtung 3 und ein zur Arbeitsspindel 1 seitlich versetztes Werkzeugmagazin 4, das als Teller- oder Scheibenmagazin ausgeführt ist. Das Spindelgehäuse 2 ist bei der gezeigten Ausführung z. B. in hängender Anordnung an der Unterseite eines - nicht dargestellten - oberen Ständerteils des Bearbeitungszentrums in einer Horizontalachse (Z-Achse) motorisch verfahrbar angeordnet. In Figs. 1a to 1f schematically illustrated apparatus for automatically changing tools at a work spindle 1 of a machining center includes a arranged on a spindle housing 2 of the work spindle 1. The tool change assembly 3 and a laterally offset to the working spindle 1 tool magazine 4, which is designed as a plate or disc magazine , The spindle housing 2 is z. B. in a hanging arrangement on the underside of a - not shown - upper stand part of the machining center in a horizontal axis (Z-axis) arranged motorized.

In der Arbeitsspindel 1 ist eine an sich bekannte Werkzeugklemmung mit einem an der Rückseite der Arbeitsspindel 1 vorstehenden Betätigungszapfen 5 integriert. Eine derartige Werkzeugklemmung besteht üblicherweise aus einem im Spindelkopf 6 der Arbeitsspindel 1 angeordneten Spanngreifer, der am vorderen Ende einer durch ein Tellerfederpaket vorgespannten Spannstange angeordnet ist und z. B. an einem Anzugsbolzen eines Werkzeughalters angreift. Der Betätigungszapfen 5 kann das hintere Ende der Spannstange oder ein mit dieser verbundenes, gesondertes Bauteil sein. Durch Eindrücken des Betätigungszapfens 5 kann die Spannstange entgegen der Kraft des Tellerfederpakets verschoben werden, so daß der Spanngreifer geöffnet und der Werkzeughalter freigegeben wird. Die Verschiebung des Betätigungszapfens 5 zum Lösen der Werkzeugklemmung erfolgt durch einen ersten Stößel 7, der in Achsrichtung des Betätigungszapfens 5 in einer ortsfesten Aufnahme 8 federnd geführt ist. Der erste Stößel 7 ist derart angeordnet, daß der Betätigungszapfen 5 durch Zurückfahren der Arbeitsspindel 1 an der Stirnseite des Stößels 7 zur Anlage gelangt und von diesem zur Lösung der Werkzeugklemmung eingeschoben wird. In the work spindle 1 , a known tool clamp is integrated with an actuating pin 5 protruding from the rear of the work spindle 1 . Such a tool clamp usually consists of a clamping gripper arranged in the spindle head 6 of the work spindle 1, which is arranged at the front end of a tension rod pretensioned by a plate spring assembly and z. B. attacks a pull stud of a tool holder. The actuating pin 5 can be the rear end of the tension rod or a separate component connected to it. By pressing the actuating pin 5 , the tension rod can be moved against the force of the plate spring assembly, so that the tension gripper is opened and the tool holder is released. The actuating pin 5 is displaced to release the tool clamp by a first plunger 7 , which is guided in a resilient manner in a stationary receptacle 8 in the axial direction of the actuating pin 5 . The first plunger 7 is arranged such that the operating pin 5 passes through retraction of the work spindle 1 on the end face of the plunger 7 to the plant and is inserted from this to solve the tool clamping.

Das Werkzeugmagazin 4 besteht aus einem scheibenförmigen Werkzeugträger 9, der um eine zur Mittelachse 10 der Arbeitsspindel 1 senkrechte Drehachse 11 motorisch verdrehbar an einem Tragkörper 12 montiert ist. Der scheibenförmige Werkzeugträger 9 weist an seinem Außenrand mehrere in Umfangsrichtung gleichwinklig beabstandete radiale Aufnahmeschlitze zur Halterung mehrerer Werkzeugaufnahmen 13 auf. In den Aufnahmeschlitzen sind die Werkzeugaufnahmen 13 mit nach oben ragendem Spannkonus 14 angeordnet. The tool magazine 4 consists of a disk-shaped tool carrier 9 , which is mounted on a support body 12 such that it can be rotated by a motor about an axis of rotation 11 perpendicular to the central axis 10 of the work spindle 1 . The disk-shaped tool carrier 9 has on its outer edge a plurality of radial receiving slots, which are equidistantly spaced in the circumferential direction, for holding a plurality of tool holders 13 . The tool holders 13 are arranged in the receiving slots with the clamping cone 14 projecting upwards.

Die Werkzeugwechseleinrichtung 3 enthält zwei unter 90° zueinander versetzte Werkzeuggreifer 15 und 16, die an einem Träger 17 um eine zur Mittelachse 10 der Arbeitsspindel 1 unter 45° geneigte Drehachse 18 zwischen einer zur Mittelachse 10 der Arbeitsspindel 2 senkrechten Stellung und einer zur Mittelachse 10 parallelen Stellung verschwenkbar angeordnet sind. Der Träger 17 ist an einer gegenüber der vorderen Stirnfläche 19 der Arbeitsspindel 1 unter 45° geneigten Stirnwand 20 einer am Spindelgehäuse 2 seitlich angeordneten Halterung 21 drehbar montiert. Die Halterung 21 ist an dem Spindelgehäuse 2 parallel zur Mittelachse 10 der Arbeitsspindel 1 verschiebbar angeordnet. The tool changing device 3 contains two tool grippers 15 and 16 offset from one another at 90 °, which on a carrier 17 about an axis of rotation 18 inclined at 45 ° to the central axis 10 of the work spindle 1 between a position perpendicular to the central axis 10 of the work spindle 2 and a position parallel to the central axis 10 Position are pivotally arranged. The carrier 17 is rotatably mounted on an end wall 20 which is inclined at 45 ° relative to the front end face 19 of the work spindle 1 of a holder 21 arranged laterally on the spindle housing 2 . The bracket 21 is arranged on the spindle housing 2 parallel to the central axis 10 of the work spindle 1 .

Wie besonders aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, enthalten die beiden Werkzeuggreifer 15 und 16 jeweils zwei einander gegenüberliegende Greiferarme 22 und 23, die um einen Zapfen 24 gegeneinander verschwenkbar am Träger 17 angeordnet sind. Auf dem Träger 17 sind innerhalb eines kreiszylindrischen Ansatzes 25 zwei radial bewegliche Betätigungsschieber 26 und 27 angeordnet, die durch Federn 28 bzw. 29 radial einwärts gedrückt werden und durch einen zur Verschieberichtung der Betätigungsschieber senkrecht in dem Ansatz 25 verschiebbaren zentralen Bolzen 30 radial nach außen bewegbar sind. Die Betätigungsschieber 26 und 27 greifen mit ihren radial äußeren keilförmigen Enden 31 zwischen die Greiferarme 22 und 23 derart ein, daß diese bei der Auswärtsbewegung der Betätigungsschieber 26 und 27 zur Halterung einer Werkzeugaufnahme nach innen geschwenkt werden. Durch eine zwischen den Greiferarmen 22 und 23 angeordnete Druckfeder 42 werden diese in die Lösestellung beaufschlagt. Die Auswärtsbewegung der Betätigungsschieber 26 und 27 erfolgt durch Eindrücken des zentralen Bolzens 30, der mit seinem vorderen keilförmigen Ende zwischen die beiden Betätigungsschieber 26 und 27 ragt. Der zentrale Bolzen 30 wird von einer durch das Spindelgehäuse 2 verlaufende Betätigungsstange 31 eingedrückt, deren vorderes, abgeschrägtes Ende an dem Bolzen 30 anliegt und deren hinteres Ende zur Anlage einem zu dem ersten Stößel 7 seitlich versetzten zweiten Stößel 45 gelangt. Auch dieser Stößel 45 ist in einer Aufnahmebuchse 46 federnd geführt. As can be seen particularly from FIGS. 2 and 3, the two tool grippers 15 and 16 each contain two mutually opposite gripper arms 22 and 23 , which are arranged on the carrier 17 so as to be pivotable relative to one another by a pin 24 . On the support 17 , two radially movable actuating slides 26 and 27 are arranged within a circular cylindrical extension 25 , which are pressed radially inwards by springs 28 and 29 and can be moved radially outward by a central bolt 30 which can be displaced vertically in the extension 25 in order to move the actuating slides are. The actuating slides 26 and 27 engage with their radially outer wedge-shaped ends 31 between the gripper arms 22 and 23 in such a way that they are pivoted inward when the actuating slides 26 and 27 move outward to hold a tool holder. A compression spring 42 arranged between the gripper arms 22 and 23 presses them into the release position. The outward movement of the actuating slides 26 and 27 takes place by pressing in the central bolt 30 , which projects with its front wedge-shaped end between the two actuating slides 26 and 27 . The central pin 30 is pressed in by an actuating rod 31 running through the spindle housing 2 , the front, bevelled end of which rests on the pin 30 and the rear end of which comes to bear against a second tappet 45 laterally offset from the first tappet 7 . This plunger 45 is also guided in a resilient socket 46 .

In Fig. 4 ist ein Drehantrieb zur Drehung der Werkzeugwechseleinrichtung gezeigt. Dieser enthält ein an der inneren Stirnseite des Ansatzes 25 angeordnetes Stirnrad 32, das mit einem über eine Gewindespindel 33 drehangetriebenen Kegelrad 34 in Eingriff steht. Die parallel zur Mittelachse des Spindelgehäuse 2 angeordnete Gewindespindel 33 wird durch Verschiebung einer Spindelmutter 35 angetrieben, die von dem in der Z-Achse verfahrbaren Spindelgehäuse 2 mitgenommen wird. Zwischen der Gewindespindel 33 und dem Kegelrad 34 ist ein Freilauf 36 zwischengeschaltet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Werkzeugwechseleinrichtung 3 beim Vorfahren der Arbeitsspindel 1 nach Beendigung des Werkzeugwechsels keine Drehbewegung durchführt. In FIG. 4, a rotary drive is shown for rotation of the tool changing device. This contains a spur gear 32 which is arranged on the inner end face of the projection 25 and which meshes with a bevel gear 34 which is driven by a threaded spindle 33 . The threaded spindle 33 arranged parallel to the central axis of the spindle housing 2 is driven by displacement of a spindle nut 35 which is carried along by the spindle housing 2 which can be moved in the Z-axis. A freewheel 36 is interposed between the threaded spindle 33 and the bevel gear 34 . This ensures that the tool changing device 3 does not perform any rotary movement when the work spindle 1 is advanced after the tool change has ended.

Im folgenden wird ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführter Werkzeugwechsel anhand der Fig. 1a bis 1f erläutert. A tool change carried out with the device according to the invention is explained below with reference to FIGS. 1a to 1f.

In Fig. 1a ist die Arbeitsspindel 1 in ihrer hinteren Bearbeitungsposition dargestellt. In dieser Stellung ist sowohl der an der Arbeitsspindel 1 befindliche Werkzeuggreifer 15 als auch der in der unteren Stellung befindliche Werkzeuggreifer 16 geöffnet. In Fig. 1a, the work spindle 1 is shown in its rear processing position. In this position, both the tool gripper 15 located on the work spindle 1 and the tool gripper 16 located in the lower position are opened.

Zur Durchführung eines Werkzeugwechsels wird die Arbeitsspindel 1 zusammen mit dem Werkzeugwechsler 3 in eine in Fig. 1b dargestellte Stellung nach hinten verschoben, so daß der am Werkzeugmagazin 4 befindliche Werkzeuggreifer 16 in Eingriff mit der im Werkzeugmagazin 4 in einer Übergabestellung befindlichen Werkzeugaufnahme 13 kommt. Dabei gelangt auch die in Fig. 2 gezeigte Betätigungsstange 31 mit ihren hinteren Ende zur Anlage an dem zweiten Stößel 45, der die Betätigungsstange 31 zum Schließen der beiden Werkzeuggreifer 15 und 16 nach vorne schiebt. In dieser Stellung gelangt auch ein vom dem Tragkörper 12 nach oben vorstehender Ansatz 37 zur Anlage an einer Anschlagfläche 38 des Spindelgehäuses 2. Der Tragkörper 12 mit dem daran angeordneten scheibenförmigen Werkzeugträger 9 ist auf einer feststehenden Unterläge 39 parallel zur Mittelachse 10 der Arbeitsspindel 1 verschiebbar angeordnet. To perform a tool change the work spindle 1 is moved together with the tool changer 3 in a in Fig. Position shown 1b backwards, so that the tool gripper located at the tool magazine 4 16 comes into engagement with the located in the tool magazine 4 in a transfer position the tool holder 13. The actuating rod 31 shown in FIG. 2 also comes into contact with its rear end against the second plunger 45 , which pushes the actuating rod 31 forward to close the two tool grippers 15 and 16 . In this position, an extension 37 projecting upward from the supporting body 12 comes to rest against a stop surface 38 of the spindle housing 2 . The support body 12 with the disk-shaped tool carrier 9 arranged thereon is arranged so as to be displaceable on a fixed support 39 parallel to the central axis 10 of the work spindle 1 .

Wenn die Arbeitsspindel 1 aus der in Fig. 1b gezeigten Stellung in die gemäß Fig. 1c gezeigte Stellung weiter nach hinten verschoben wird, drückt der erste Stößel 7 den Betätigungszapfen 5 ein, wodurch die in der Arbeitsspindel 1 integrierte Werkzeugklemmung gelöst wird. Infolge des an der Anschlagfläche 38 anliegenden Ansatzes 37 wird auch das Traggehäuse 12 und damit das gesamte Werkzeugmagazin 4 mit nach hinten verschoben. Wenn die Arbeitsspindel 1 die in Fig. 1c gezeigte Stellung erreicht hat, gelangt ein hinteres Ende 40 der Halterung 21 zur Anlage an einem feststehenden Anschlag 41. In dieser Stellung sind die beiden Werkzeuggreifer geschlossen und die Werkzeugklemmung im Inneren der Arbeitsspindel 1 ist geöffnet. When the work spindle 1 is moved further back from the position shown in FIG. 1b to the position shown in FIG. 1c, the first plunger 7 presses in the actuating pin 5, as a result of which the tool clamp integrated in the work spindle 1 is released. As a result of the shoulder 37 abutting the stop surface 38 , the support housing 12 and thus the entire tool magazine 4 are also displaced to the rear. When the work spindle 1 has reached the position shown in FIG. 1c, a rear end 40 of the holder 21 comes to rest against a fixed stop 41 . In this position, the two tool grippers are closed and the tool clamp inside the work spindle 1 is open.

Wenn dann die Arbeitsspindel 1 weiter nach hinten in eine in Fig. 1d gezeigte Stellung verfährt, gibt eine den Stößel 7 vorspannende Feder nach, wodurch dieser in die Aufnahme 8eingedrückt wird. Die Federkraft ist derart gewählt, daß der Stößel 7 erst dann in die Aufnahme 8 eingedrückt wird, wenn der Betätigungszapfen 5 vollständig eingedrückt ist. Da das hintere Ende 40 der Halterung 21 am Anschlag 41 anliegt, bleibt die Halterung 21 stehen, während das Werkzeugmagazin 4 weiter mitgenommen wird. Dabei werden sowohl die in der Arbeitsspindel 1 befindliche Werkzeughalterung als auch die im Werkzeugmagazin 4 befindliche Werkzeughalterung aus diesen herausgezogen. If the work spindle 1 then moves further back into a position shown in FIG. 1d, a spring which prestresses the tappet 7 yields, whereby it is pressed into the receptacle 8 . The spring force is chosen such that the plunger 7 is only pressed into the receptacle 8 when the actuating pin 5 is fully pressed in. Since the rear end 40 of the holder 21 bears against the stop 41 , the holder 21 remains stationary while the tool magazine 4 is being carried along. Both the tool holder located in the work spindle 1 and the tool holder located in the tool magazine 4 are pulled out of them.

Beim weiteren Zurückfahren der Arbeitsspindel 1 wird dann die in Fig. 4 gezeigte Spindelmutter 35 durch Anschlag ihrer vorderen Kante 43 an einer Anschlagfläche 44 des Spindelgehäuses 2 von diesem mitgenommen, wodurch die Gewindespindel 33 gedreht wird und der Werkzeugwechsler über das Zahnradgetriebe um 180° verschwenkt wird, wie dies in Figur gezeigt ist. Dadurch wird die am Werkzeugmagazin 4 befindliche Werkzeugaufnahme nach oben geschwenkt und die vor der Arbeitsspindel angeordnete Werkzeugaufnahme kommt in die untere Übergabestellung. When the work spindle 1 is retracted further, the spindle nut 35 shown in FIG. 4 is then taken along by its front edge 43 against a stop surface 44 of the spindle housing 2 , as a result of which the threaded spindle 33 is rotated and the tool changer is pivoted through 180 ° via the gear transmission as shown in figure. As a result, the tool holder located on the tool magazine 4 is pivoted upward and the tool holder arranged in front of the work spindle comes into the lower transfer position.

Dann kann die Arbeitsspindel 1 mit umgekehrten Ablauf gemäß Fig. 1f wieder in die Ausgangsstellung verfahren werden. Über den Freilauf 36 wieder allerdings verhindert, daß sich der Werkzeugwechsler 3 bei der Vorwärtsbewegung der Arbeitsspindel 1 dreht. Then the work spindle 1 can be moved back into the starting position with the reverse sequence according to FIG. 1f. Via the freewheel 36 , however, prevents the tool changer 3 from rotating during the forward movement of the work spindle 1 .

Claims (10)

1. Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel an einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit
einem seitlich zur Arbeitsspindel (1) versetzt angeordneten Werkzeugmagazin (4),
einer Werkzeugwechseleinrichtung (3) zum Transport der Werkzeuge zwischen der Arbeitsspindel (1) und dem Werkzeugmagazin (4),
und einer in der Arbeitsspindel (1) integrierten Klemmeinrichtung (5) zur lösbaren Fixierung eines Werkzeugs in der Arbeitsspindel (1),
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Werkzeugwechseleinrichtung (3) und der Klemmeinrichtung (5) durch die Linearbewegung der Arbeitsspindel (1) über einen Anschlagmechanismus (7, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 45) erfolgt.
1. Device for automatic tool change on a work spindle of a machine tool
a tool magazine ( 4 ) arranged laterally offset from the work spindle ( 1 ),
a tool changing device ( 3 ) for transporting the tools between the work spindle ( 1 ) and the tool magazine ( 4 ),
and a clamping device ( 5 ) integrated in the work spindle ( 1 ) for releasably fixing a tool in the work spindle ( 1 ),
characterized in that the tool changing device ( 3 ) and the clamping device ( 5 ) are actuated by the linear movement of the work spindle ( 1 ) via a stop mechanism ( 7 , 37 , 38 , 40 , 41 , 43 , 44 , 45 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagmechanismus (7, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 45) einen ersten Anschlagstößel (7) zur Betätigung der Klemmeinrichtung (5) und einen zweiten Anschlagstößel (45) zur Betätigung von Werkzeuggreifern (15, 16) der Werkzeugwechseleinrichtung (3) über einen ersten Stellantrieb (26, 27, 30, 31) enthält. 2. Device according to claim 1, characterized in that the stop mechanism ( 7 , 37 , 38 , 40 , 41 , 43 , 44 , 45 ) a first stop plunger ( 7 ) for actuating the clamping device ( 5 ) and a second stop plunger ( 45 ) for actuating tool grippers ( 15 , 16 ) of the tool changing device ( 3 ) via a first actuator ( 26 , 27 , 30 , 31 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagmechanismus (7, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 45) eine ersten Anschlag (37, 38) zur Verschiebung des Werkzeugmagazins (4) aufweist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the stop mechanism ( 7 , 37 , 38 , 40 , 41 , 43 , 44 , 45 ) has a first stop ( 37 , 38 ) for displacing the tool magazine ( 4 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagmechanismus (7, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 45) einen zweiten Anschlag (40, 41) zur Verschiebung der Werkzeugwechseleinrichtung (3) enthält. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stop mechanism ( 7 , 37 , 38 , 40 , 41 , 43 , 44 , 45 ) contains a second stop ( 40 , 41 ) for displacing the tool changing device ( 3 ) , 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagmechanismus (7, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 45) einen dritten Anschlag (43, 44) zur Drehung der Werkzeugwechseleinrichtung (3) über einen zweiten Stellantrieb (32, 33, 34, 35, 36) enthält. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stop mechanism ( 7 , 37 , 38 , 40 , 41 , 43 , 44 , 45 ) has a third stop ( 43 , 44 ) for rotating the tool changing device ( 3 ) contains a second actuator ( 32 , 33 , 34 , 35 , 36 ). 6. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stellantrieb (26, 27, 30, 31) ein Schubstangenantrieb ist. 6. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the first actuator ( 26 , 27 , 30 , 31 ) is a push rod drive. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stellantrieb (26, 27, 30, 31) zwei mit Greiferarmen (22, 23) des Werkzeugwechslers (3) in Eingriff stehende Betätigungsschieber (26, 27) enthält, die durch einen Bolzen (30) über eine Schubstange (31) von dem Stößel (7) betätigbar sind. 7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first actuator ( 26 , 27 , 30 , 31 ) contains two with gripper arms ( 22 , 23 ) of the tool changer ( 3 ) engaging actuating slide ( 26 , 27 ) which can be actuated by the plunger ( 7 ) by means of a bolt ( 30 ) via a push rod ( 31 ). 8. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stellantrieb (32, 33, 34, 35, 36) ein Spindel-Mutter-Antrieb ist. 8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the second actuator ( 32 , 33 , 34 , 35 , 36 ) is a spindle-nut drive. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stellantrieb (32, 33, 34, 35, 36) eine durch die Verfahrbewegung der Arbeitsspindel (1) verschiebbar Spindelmutter (35) und eine darin angeordnete Gewindespindel (33) zum Drehantrieb des Werkzeugwechslers (3) über einen Zahnradantrieb (32, 34) enthält. 9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the second actuator (32, 33, 34, 35, 36) represented by the traversing movement of the work spindle (1) displaceable spindle nut (35) and, disposed therein threaded spindle (33 ) for rotating the tool changer ( 3 ) via a gear drive ( 32 , 34 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gewindespindel (33) und den Zahnradantrieb (32, 34) ein Freilauf (36) zwischengeschaltet ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that a freewheel ( 36 ) is interposed between the threaded spindle ( 33 ) and the gear drive ( 32 , 34 ).
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