DE10225143A1

DE10225143A1 - Werkzeugmaschine mit einem Hintergrundmagazin

Info

Publication number: DE10225143A1
Application number: DE2002125143
Authority: DE
Inventors: Rudolf Haninger; Hans-Henning Dr. Winkler
Original assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2004-01-15

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (10) ist mit einer in zumindest einer ersten und einer zweiten Achse (14, 18) verfahrbaren Werkzeugspindel (22) zur Aufnahme von Werkzeugen (23), einem Hintergrundmagazin (33), in dem Werkzeuge (23) gespeichert sind, und einer Übergabevorrichtung (35) ausgerüstet, die Werkzeuge (23) zwischen dem Hintergrundmagazin (33) und einer Übergabeposition (32) verfährt. Die Werkzeugmaschine (10) ist ferner mit einem Maschinenmagazin (26) zur Aufnahme von Werkzeugen (23) versehen, aus dem Werkzeuge (23) in die Werkzeugspindel (22) gewechselt werden. Die Übergabeposition (32) ist dabei dem Maschinenmagazin (26) zugeordnet, so daß die Übergabevorrichtung (35) Werkzeuge (23) zwischen dem Hintergrundmagazin (33) und dem Maschinenmagazin (26) wechselt (Fig. 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer zumindest in einer ersten und einer zweiten Achse verfahrbaren Werkzeugspindel zur Aufnahme von Werkzeugen, einem Hintergrundmagazin, in dem Werkzeuge gespeichert sind, und einer Übergabevorrichtung, die Werkzeuge zwischen dem Hintergrundmagazin und einer Übergabeposition verfährt.
Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der DE 100 20 801 A1 bekannt.
Werkzeugmaschinen mit Werkzeugmagazinen sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Das Werkzeugmagazin ist dabei in der Regel an der Werkzeugmaschine angebracht und kann beispielsweise als Kettenmagazin oder als Tellermagazin ausgebildet sein.
In derartigen Werkzeugmagazinen werden Werkzeuge bereitgehalten, die nacheinander in die Werkzeugspindel eingesetzt werden, um bestimmte Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück vornehmen zu können. Der Werkzeugwechsel zwischen dem Werkzeugmagazin und der Werkzeugspindel erfolgt dabei auf verschiedene Art und Weisen.
Aus der DE 197 24 635 ist beispielsweise eine Werkzeugmaschine mit einem Hintergrundmagazin in Form eines Tellermagazines bekannt, bei der ein Doppelgreifer vorgesehen ist, der Werkzeuge zwischen dem Tellermagazin und dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine hin- und hertransportiert. Der Doppelgreifer entnimmt dabei ein Werkzeug aus dem Tellermagazin und wird mit diesem Werkzeug dann in den Arbeitsraum geschwenkt. Dort fährt die Werkzeugspindel im Pick-up-Verfahren den Doppelgreifer an, legt das zur Zeit in die Werkzeugspindel eingespannte Werkzeug in den freien Greifer des Doppelgreifers ab, und ergreift dann das aus dem Tellermagazin entnommene Werkzeug.
Zusätzlich zu dem Tellermagazin weist die bekannte Werkzeugmaschine noch ein Maschinenmagazin auf, aus dem ebenfalls Werkzeuge in die Werkzeugspindel gewechselt werden können. Das mittels des Doppelgreifers aus dem Tellermagazin in die Werkzeugspindel eingewechselte Werkzeug kann auf diese Weise mit Hilfe der Werkzeugspindel in das Maschinenmagazin transportiert werden.
Aus der DE 199 19 446 A1 ist eine weitere Werkzeugmaschine bekannt, bei der das Maschinenmagazin als Kettenmagazin ausgebildet ist. Zum Werkzeugwechsel wird das Kettenmagazin in den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine geschwenkt, wo ein Werkzeugwechsel zu der Werkzeugspindel im Pick-up-Verfahren stattfindet.

Bei den beiden insoweit beschriebenen Werkzeugmaschinen ist von Nachteil, daß in dem jeweiligen Maschinenmagazin nur eine bestimmte Anzahl von Werkzeugen gespeichert werden kann, so daß es erforderlich sein kann, das Werkstück auf eine andere Werkzeugmaschine umzuspannen, um hier Bearbeitungsvorgänge mit weiteren Werkzeugen durchführen zu können.

Diesem Problem wird bei dem aus der DE 197 24 635 A1 bekannten Werkzeugmaschine dadurch abgeholfen, daß ein externes Werkzeugmagazin als Hintergrundmagazin vorhanden ist, durch das weitere Werkzeuge bereitgestellt werden können. Bei dieser Lösung ist jedoch zum einen der große konstruktive Aufwand von Nachteil, wobei zum anderen das Einwechseln eines Werkzeuges aus dem Hintergrundmagazin in die Werkzeugspindel zeitintensiv ist, was zu Lasten der Bearbeitungsgeschwindigkeit geht.

Eine ähnliche Konstruktion ist auch in der eingangs erwähnten DE 100 20 801 A1 gezeigt. Die dort beschriebene Werkzeugmaschine weist ein Hintergrundmagazin in Form eines Regalmagazines auf, in dem eine sehr große Anzahl von Werkzeugen zwischengespeichert werden kann. An dem Regalmagazin ist eine Über gabevorrichtung vorgesehen, die Werkzeuge aus dem Regalmagazin entnimmt und zu einer gegenüber dem Regalmagazin ortsfesten Übergabeposition transportiert.

Diese Übergabeposition wird auch von einem schwenkbar am Maschinengestell gelagerten Doppelgreifer bedient, der in der Übergabeposition ein Werkzeug an die Übergabevorrichtung abgeben bzw. ein neues Werkzeug von der Übergabevorrichtung entnehmen kann. Mit diesem neuen Werkzeug schwenkt der Doppelgreifer dann in die Nähe des Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine, wo er das neue Werkzeug für einen Werkzeugwechsel im Pick-up-Verfahren bereitstellt.

Wenn die Werkzeugspindel einen Bearbeitungsvorgang beendet hat, fährt sie zu der Spindelposition des Doppelgreifers und legt zunächst das bisher verwendete Werkzeug in dem freien Greifer ab. Danach ergreift die Werkzeugspindel das neu aus dem Regalmagazin herangebrachte Werkzeug und fährt wieder in den Arbeitsraum, wo mit dem neuen Werkzeug die Bearbeitung des Werkstückes fortgesetzt wird.

Die Zahl der bei dieser Konstruktion zur Verfügung stehenden Werkzeuge ist beliebig groß, so daß durch das Hintergrundmagazin zusammen mit der Übergabevorrichtung und dem Doppelgreifer die bei Maschinenmagazinen aus Platzgründen vorhandene Problematik der limitiert zur Verfügung stehenden Werkzeuge beseitigt ist.

Allerdings ist auch bei dieser Konstruktion von Nachteil, daß der Werkzeugtransport aus dem Regalmagazin über die Übergabevorrichtung und den Doppelgreifer bis zur Spindelposition sehr zeitintensiv und konstruktiv sehr aufwendig ist. Insbesondere dann, wenn mit einem Werkzeug nur wenige schnelle Bearbeitungsvorgänge an dem Werkstück vorgenommen werden müssen, kann es vorkommen, daß die Werkzeugspindel auf das Heranführen eines neuen Werkzeuges aus dem Regalmagazin warten muß.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Spindelposition des Doppelgreifers außerhalb des Arbeitsbereiches der Werkzeugspindel liegt, so daß diese in allen drei Achsen verfahren muß, um ein gebrauchtes Werkzeug abzulegen und dann ein neues Werkzeug aufzunehmen.

Nach Erkenntnis der Inhaberin der vorliegenden Anmeldung ist der mit der bekannten Werkzeugmaschine zu erzielende Werkzeugwechsel für viele Anwendungsfälle nicht schnell genug, wobei ferner auch der konstruktive Aufwand erheblich ist und einen völlig neuen Aufbau von Werkzeugmaschinen erfordert.

Darüber hinaus ist die Steuerung der bekannten Werkzeugmaschine sehr aufwendig, sie erfordert eine Synchronisation zwischen der Übergabevorrichtung, dem Doppelgreifer und der Bewegung der Werkzeugspindel.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Anmeldung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, daß bei konstruktiv geringem Aufwand ein schneller Werkzeugwechsel möglich wird, ohne daß der Zahl der einsetzbaren Werkzeuge praktische Grenzen gesetzt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Werkzeugmaschine dadurch gelöst, daß an der Werkzeugmaschine ein Maschinenmagazin zur Aufnahme von Werkzeugen vorgesehen ist, aus dem Werkzeuge in die Werkzeugspindel gewechselt werden, und daß die Übergabeposition dem Maschinenmagazin zugeordnet ist, derart, daß die Übergabevorrichtung Werkzeuge zwischen dem Hintergrundmagazin und dem Maschinenmagazin wechselt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nämlich erkannt, daß das Prinzip des Maschinenmagazines mit der zwar begrenzten Anzahl von gespeicherten Werkzeugen, dafür aber der schnellen Möglichkeit des Werkzeugwechsels beibehalten werden kann, und dennoch die Vorteile des Hintergrundmagazines mit der Speichermöglichkeit für eine große Anzahl von Werkzeugen ausgenutzt werden können.

Wie bei den eingangs diskutierten Maschinenmagazinen ist auch bei der neuen Werkzeugmaschine ein sehr schneller Werkzeugwechsel zwischen dem Maschinenmagazin und der Werkzeugspindel möglich. Dieser Werkzeugwechsel kann im Pick-up-Verfahren erfolgen oder aber mit Hilfe eines Werkzeugwechslers, der zwischen der Werkzeugspindel und dem Maschinenmagazin wirkt.

Der Werkzeugaustausch zwischen dem Maschinenmagazin und dem Hintergrundmagazin kann dann asynchron und azyklisch erfolgen. Das bedeutet, daß dieser Werkzeugaustausch immer dann durchgeführt wird, wenn gerade kein Werkzeugwechsel zwischen dem Maschinenmagazin und der Werkzeugspindel erfolgt. Da das Maschinenmagazin einen großen Zwischenpuffer für Werkzeuge darstellt, in der Regel befinden sich in einem Maschinenmagazin 10, 20 oder sogar noch mehr Werkzeuge, ist der Werkzeugaustausch zu dem Hintergrundmagazin nicht mehr geschwindigkeitsbestimmend. Die nächsten jeweils in die Werkzeugspindel einzuwechselnden Werkzeuge befinden sich nämlich bereits im Maschinenmagazin, so daß unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der Werkzeuge zwischen dem Maschinenmagazin und dem Hintergrundmagazin ausgetauscht werden können, der Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel mit maximaler Geschwindigkeit erfolgen kann.

Die neue Werkzeugmaschine verbindet also die Geschwindigkeitsvorteile von Maschinenmagazinen mit dem Speichervorteil von Hintergrundmagazinen, ohne daß eine aufwendige Konstruktion oder gar eine Umkonstruktion bestehender Werkzeugmaschine erforderlich wäre. Es ist lediglich erforderlich, bestehende Werkzeugmaschinen mit Maschinenmagazin zusätzlich mit einem Hintergrundmagazin sowie einer Übergabevorrichtung auszurüsten, die für den Werkzeugaustausch zwischen dem Hintergrundmagazin und dem Maschinenmagazin sorgt.

In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn das Maschinenmagazin in der ersten Achse unverschiebbar mit der Werkzeugspindel verbunden ist.

Diese Maßnahme ist aus dem Stand der Technik an sich bekannt, sie ermöglicht einen schnellen Werkzeugwechsel zwischen Maschinenmagazin und Werkzeugspindel, da diese in der ersten Achse bereits "richtig" zu dem Maschinenmagazin ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, zum Werkzeugwechsel muß die Werkzeugspindel nur noch in der zweiten und gegebenenfalls einer dritten Achse verfahren.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Maschinenmagazin in der zweiten Achse verschiebbar zu der Werkzeugspindel gelagert und zwischen einer Spindelposition zum Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel und der Übergabeposition zum Werkzeugaustausch mit dem Hintergrundmagazin verfahrbar ist.

Durch diese Maßnahme wird auf konstruktiv einfache Weise ermöglicht, daß während des Eingriffes eines in die Werkzeugspindel eingespannten Werkzeuges in ein Werkstück zwischen dem Hintergrundmagazin und dem Maschinenmagazin ein Werkzeugaustausch stattfinden kann. Da sich das Maschinenmagazin während der größten Zeitspanne der Bearbeitung eines Werkstückes in der Übergabeposition befindet, kann dort auf relativ langsame und damit konstruktiv einfache Weise ein Werkzeugaustausch stattfinden. Sobald die Werkzeugspindel ein neues Werkzeug benötigt, wird das Maschinenmagazin dann in die Spindelposition gefahren, wo der Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel stattfindet.

Einerseits kann dabei die Spindelposition im Fahrbereich der Werkzeugspindel so angeordnet sein, daß ein Werkzeugwechsel im Pick-up-Verfahren möglich ist, was konstruktiv bevorzugt ist. Andererseits kann zwischen Werkzeugspindel und Maschinenmagazin eine Werkzeugwechselvorrichtung vorgesehen sein, die Werkzeuge zwischen dem Maschinenmagazin und der Werkzeugspindel austauscht.

Je nach Konstruktion kann die Werkzeugspindel dabei vertikalachsig oder horizontalachsig ausgerichtet sein, wobei die Werkzeuge im Maschinenmagazin sowohl hängend als auch liegend angeordnet sein können. Wenn die Ausrichtung der im Maschinenmagazin gelagerten Werkzeuge und der in die Werkzeugspindel eingespannten Werkzeuge nicht achsparallel ist, kann die Werkzeugwechselvorrichtung für ein Verschwenken der Werkzeuge beim Werkzeugwechsel sorgen.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Übergabevorrichtung in der ersten Achse mit dem Maschinenmagazin koppelbar ist, so daß die Übergabeposition in dieser Achse mitfährt.

Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, daß ein Werkzeugaustausch zwischen dem Maschinenmagazin und dem Hintergrundmagazin auch dann möglich ist, wenn die Werkzeugspindel in der ersten Achse verfährt. Die Kopplung zwischen Übergabevorrichtung und Maschinenmagazin kann dabei entweder mechanisch oder aber auch elektrisch über die Maschinensteuerung erfolgen. Vom Ergebnis her bedeutet dies, daß die Übergabevorrichtung während der gesamten Zeitspanne, in der kein Werkzeugwechsel zwischen Maschinenmagazin und Werkzeugspindel stattfindet, einen Werkzeugaustausch zwischen dem Hintergrundmagazin und dem Maschinenmagazin durchführen kann.

Die Übergabevorrichtung entnimmt nämlich ein neues Werkzeug aus dem Regalmagazin, fährt zu der aktuellen Übergabeposition und wird dann mit dem Maschinenmagazin gekoppelt, so daß der Werkzeugaustausch jetzt stattfinden kann, auch wenn die Werkzeugspindel gerade in der ersten Achse verfährt.

Da insbesondere eine elektrische Kopplung zwischen Maschinenmagazin und Übergabevorrichtung technisch sehr einfach zu lösen ist, die Übergabevorrichtung wird beispielsweise im sogenannten Slave-Modus betrieben, kann somit eine von der mechanischen Konstruktion her einfache Übergabevorrichtung verwendet werden, die dennoch einen effizienten Werkzeugaustausch zwischen Hintergrundmagazin und Maschinenmagazin bewirken kann.

Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn die Übergabevorrichtung einen Einfachgreifer aufweist.

Auch diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, es ist lediglich ein Greifer erforderlich, der zunächst ein nicht mehr benötigtes Werkzeug aus dem Maschinenmagazin entnimmt und im Hintergrundmagazin ablegt. Aus dem Hintergrundmagazin wird dann ein neues Werkzeug entnommen und in den so im Maschinenmagazin geschaffenen oder einen anderweitig dort vorhandenen Leerplatz eingesetzt. Obwohl für das Entnehmen und das Einlegen eines Werkzeuges am Maschinenmagazin jetzt zwei Verfahrbewegungen der Übergabevorrichtung erforderlich sind, ist wegen des asynchronen und azyklischen Verlaufs des Werkzeugaustausches kein Zeitnachteil zu erwarten.

Mit anderen Worten bedeutet dies, daß es bei der neuen Konstruktion nicht erforderlich ist, zwischen Hintergrundmagazin und Maschinenmagazin einen konstruktiv aufwendigen Doppelgreifer vorzusehen. Wie bereits gesagt, ist für die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine der Werkzeugaustausch zwischen Maschinenmagazin und Hintergrundmagazin nämlich nicht geschwindigkeitsbestimmend.

Es sei noch erwähnt, daß das Maschinenmagazin als Kettenmagazin und das Hintergrundmagazin als Regalmagazin ausgebildet sein können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 in einer schematischen Seitenansicht eine Prinzipskizze der neuen Werkzeugmaschine; und
2 in einer stark vereinfachten Draufsicht auf die Werkzeugmaschine aus 1 die Vorgänge beim Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel und beim Werkzeugaustausch zwischen Maschinenmagazin und Hintergrundmagazin.
In 1 ist mit 10 eine Werkzeugmaschine bezeichnet, die in schematischer, nicht maßstabs- und detailgetreuer Darstellung gezeigt ist.
Die Werkzeugmaschine 10 weist auf ihrem Maschinenfuß 11 einen ersten Schlitten 12 auf, der in Richtung einer ersten Achse 14 auf Führungsschienen 15 verfahrbar ist. Die erste Achse 14 wird auch als x-Achse bezeichnet.
Auf dem ersten Schlitten 12 ist ein zweiter Schlitten 16 über Führungsschienen 17 in Richtung einer zweiten Achse 18 verfahrbar, die auch als y-Achse bezeichnet wird.
An dem zweiten Schlitten 16 ist ein Spindelkopf 19 in Richtung einer dritten Achse 21 verfahrbar gelagert, die auch als z-Achse bezeichnet wird.
In dem Spindelkopf 19 ist drehbar eine Werkzeugspindel 22 gelagert, die an ihrem unteren Ende ein Werkzeug 23 trägt.
Auf dem Maschinenfuß ist ferner ein Werkstücktisch 24 vorgesehen, der ein schematisch angedeutetes Werkstück 25 trägt, das durch Verfahren des Spindelkopfes 19 und damit der Werkzeugspindel 22 in x-, y- und z-Achse 14, 18, 21 mit dem Werkzeug 23 an unterschiedlichen Stellen bearbeitet wird.
An dem ersten Schlitten 12 ist ferner ein Maschinenmagazin 26 in Form eines Kettenmagazines 27 gelagert, das in Richtung eines Pfeiles 28, der parallel zur zweiten Achse 18 verläuft, verfahrbar ist.
In seiner gestrichelt dargestellten Spindelposition 29 ermöglicht das Kettenmagazin 27 einen Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel 22.
Dieser Werkzeugwechsel kann im Pick-up-Verfahren erfolgen, bei dem die Werkzeugspindel 22 zunächst das gebrauchte Werkzeug 23 in einem Leerplatz in dem Kettenmagazin 27 ablegt, das Kettenmagazin 27 dann ein neues Werkzeug 23 in die Spindelposition fährt, das dann von der Werkzeugspindel 22 aufgenommen wird.
Andererseits ist es auch möglich, eine Werkzeugwechselvorrichtung 31 vorzusehen, wie sie in 1 schematisch am Spindelkopf 19 dargestellt ist. Diese Werkzeugwechselvorrichtung 31 kann entweder einen Einfachgreifer oder aber einen Doppelgreifer aufweisen, wie es aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist.
In seiner in 1 gezeigten Stellung befindet sich das Kettenmagazin in einer Übergabeposition 32, in der ein Werkzeugaustausch mit einem Hintergrundmagazin 33 möglich ist, das als Regalmagazin 34 ausgebildet ist.
Während in dem Kettenmagazin 27 beispielsweise zwanzig Werkzeuge 23 gespeichert sein können, kann das Regalmagazin 34 achtzig oder mehr Werkzeuge aufnehmen.
Dem Regalmagazin 34 ist eine in 1 lediglich schematisch dargestellte Übergabevorrichtung 35 zugeordnet, die den Werkzeugaustausch zwischen Kettenmagazin 27 und Regalmagazin 34 bewerkstelligt.
Die Übergabevorrichtung 35 ist an dem Regalmagazin 34 dazu in vertikaler Richtung 36, die der z-Achse 21 entspricht, und in horizontaler Richtung 37, die der x-Achse 14 entspricht, verfahrbar.
Die Übergabevorrichtung 35 weist zum Zwecke des Werkzeugaustausches einen Einfachgreifer 39 auf, der in Richtung des Pfeiles 41, also in der y-Achse 18, verfahrbar ist.
Der Werkzeugaustausch zwischen dem Kettenmagazin 27 und dem Regalmagazin 34 erfolgt dabei so, daß der Einfachgreifer 39 zunächst ein Werkzeug 23 aus dem Kettenmagazin 27 entnimmt und dieses an einem freien Platz im Regalmagazin 34 ablegt. Die Übergabevorrichtung 35 fährt dann den Einfachgreifer 39 zu einem in das Kettenmagazin 27 einzuwechselnden Werkzeug 23, das dann zur Übergabeposition 32 gebracht wird, wo durch Verfahren des Einfachgreifers 39 in Richtung des Pfeiles 41 eine Übergabe des Werkzeuges 23 in das Kettenmagazin 27 erfolgt.
Dieser Werkzeugaustausch zwischen Kettenmagazin 27 und Regalmagazin 34 ist immer dann möglich, wenn sich das Kettenmagazin 27 in der Übergabeposition 32 befindet. Aufgrund der Konstruktion ist das Kettenmagazin 27 in Richtung der x-Achse 14 starr mit der Werkzeugspindel 22 verbunden, so daß die Übergabeposition beim Verfahren der Werkzeugspindel 22 in der x-Achse 14 mitfährt.
Um dennoch jederzeit einen Werkzeugaustausch zwischen Regalmagazin 34 und Kettenmagazin 27 durchführen zu können, ist die Übergabevorrichtung 35 in der x-Achse 14 mit dem Kettenmagazin 27 koppelbar. Obwohl dies auf einfache Weise mechanisch beispielsweise über einen Mitnehmer erfolgen kann, ist dies bei der Werkzeugmaschine aus 1 über eine Maschinensteuerung 42 gelöst, die beim Einnehmen der Übergabeposition 32 den Einfachgreifer 39 im Slave-Modus mit der Werkzeugspindel 22 und damit auch mit dem Maschinenmagazin 26 mitführt. Dies bedeutet jetzt, daß auch bei einer Bewegung der Werkzeugspindel 22 und damit des ersten Schlittens 12 in Richtung der ersten Achse 14 Werkzeuge zwischen dem Einfachgreifer 39 und dem Kettenmagazin 27 ausgetauscht werden können.
Der prinzipielle Ablauf von Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel 22 und Werkzeugaustausch zu dem Regalmagazin 34 ist in 2 dargestellt.
Das Kettenmagazin 27 ist bei dem Beispiel aus 2 dazu ausgelegt, insgesamt zwanzig Werkzeuge 23 aufzunehmen, wobei im Kettenmagazin 27 mit Werkzeugen 23 belegte Speicherplätze durch ausgefüllte Kreise dargestellt sind. Die offenen Kreise zeigen Speicherpositionen, in die ein Werkzeug 23 eingelegt werden kann.
In 2 oben befindet sich der leere Speicherplatz 43 in Spindelposition 29, so daß die Werkzeugspindel 22 dort ein Werkzeug 23 ablegen kann. Sobald dies erfolgt ist, bewegt sich das Kettenmagazin 27 in Richtung eines Pfeiles 44 um einen Schritt weiter, so daß der mit einem Werkzeug 23 bestückte Speicherplatz 45 in die Spindelposition 29 weiterrückt, so daß die Werkzeugspindel 22 das Werkzeug 23 entnehmen kann. In der zweiten Skizze von 2 ist dies dadurch angedeutet, daß der Speicherplatz 45 jetzt leer ist.
Das Kettenmagazin 27 wird jetzt in Richtung des Pfeiles 28 nach hinten in die Übergabeposition 32 gefahren, wo der Einfachgreifer 39 mit einem Leerplatz 46 wartet.
Sobald das Kettenmagazin 27 die Übergabeposition 32 erreicht hat, erfolgt eine Kopplung nach dem Slave-Prinzip zwischen der Übergabevorrichtung 35 und dem Kettenmagazin 27 in Richtung der ersten Achse 14. Obwohl die Werkzeugspindel 22 und damit der erste Schlitten 12 und somit auch das Kettenmagazin 27 jetzt in der x-Achse 14 beliebig verfahren, kann der dieser Bewegung folgende Einfachgreifer 39 jetzt aus dem Speicherplatz 47 des Kettenmagazines 27 das dort gelagerte Werkzeug 23' aufnehmen. Die durch eine gestrichelte Linie 48 dargestellte Kopplung zwischen Übergabevorrichtung 35 und Kettenmagazin 27 wird jetzt aufgehoben, so daß die Übergabevorrichtung 35 das Werkzeug 23' im Regalmagazin 34 ablegen und ein neues Werkzeug 23" in ihren Speicherplatz 46 aufnehmen kann.
Die Kopplung 48 wird jetzt wiederhergestellt, und das Werkzeug 23" wird in einen Speicherplatz 49 des Kettenmagazines 27 abgelegt. Auf diese Weise ist der Speicherplatz 47 jetzt leer, während der Speicherplatz 49 mit einem Werkzeug 23" bestückt ist.
Solange das in die Werkzeugspindel 22 eingespannte Werkzeug 23 im Eingriff mit dem Werkstück ist, kann auf diese Weise noch ein weiterer Werkzeugaustausch zwischen dem Kettenmagazin 27 und dem Regalmagazin 34 erfolgen.

Claims

Werkzeugmaschine mit einer in zumindest einer ersten und einer zweiten Achse (14, 18) verfahrbaren Werkzeugspindel (22) zur Aufnahme von Werkzeugen (23), einem Hintergrundmagazin (33), in dem Werkzeuge (23) gespeichert sind, und einer Übergabevorrichtung (35), die Werkzeuge (23) zwischen dem Hintergrundmagazin (33) und einer Übergabeposition (32) verfährt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkzeugmaschine (10) ein Maschinenmagazin (26) zur Aufnahme von Werkzeugen (23) vorgesehen ist, aus dem Werkzeuge (23) in die Werkzeugspindel (22) gewechselt werden, und daß die Übergabeposition (32) dem Maschinenmagazin (26) zugeordnet ist, derart, daß die Übergabevorrichtung (35) Werkzeuge (23) zwischen dem Hintergrundmagazin (33) und dem Maschinenmagazin (26) wechselt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenmagazin (26) in der ersten Achse (14) unverschiebbar mit der Werkzeugspindel (22) verbunden ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenmagazin (26) in der zweiten Achse (18) verschiebbar zu der Werkzeugspindel (22) gelagert und zwischen einer Spindelposition (29) zum Werkzeugwechsel an der Werkzeugspindel (22) und der Übergabeposition (32) zum Werkzeugaustausch mit dem Hintergrundmagazin (33) verfahrbar ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (35) in der ersten Achse (14) mit dem Maschinenmagazin (26) koppelbar ist, so daß die Übergabeposition (32) in der ersten Achse (14) mitfährt.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabevorrichtung (35) einen Einfachgreifer (39) aufweist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelposition (29) im Verfahrbereich der Werkzeugspindel (22) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Werkzeugspindel (22) und Maschinenmagazin (26) eine Werkzeugwechselvorrichtung (31) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenmagazin (26) als Kettenmagazin (27) ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hintergrundmagazin (33) als Regalmagazin (34) ausgebildet ist.