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DE19903312A1 - Automatic woodworking machine with at least one pair of tool spindles - Google Patents

Automatic woodworking machine with at least one pair of tool spindles

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Publication number
DE19903312A1
DE19903312A1 DE19903312A DE19903312A DE19903312A1 DE 19903312 A1 DE19903312 A1 DE 19903312A1 DE 19903312 A DE19903312 A DE 19903312A DE 19903312 A DE19903312 A DE 19903312A DE 19903312 A1 DE19903312 A1 DE 19903312A1
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DE
Germany
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tool
seats
tools
magazine
spindles
Prior art date
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Withdrawn
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DE19903312A
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German (de)
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Sante Marchioro
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ESSETEAM Srl
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ESSETEAM Srl
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The working platform (5) has a carriage (8) held on a plate (6) vertically moveable on rails (7) by a worm drive (9) and having two spindles (10, 11). A tool magazine (15) carries a number of tools (16) arranged in pairs which may be simultaneously selected by rotation of the magazine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugmaschine, insbesondere eine Maschine für die Holzbearbeitung, die sich dadurch auszeichnet, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die das gleichzeitige Austauschen von mehreren Werkzeugen ermöglichen.The present invention relates to an automatic machine tool, especially a machine for woodworking, which is characterized by that devices are provided which allow the simultaneous exchange of allow multiple tools.

Insbesondere weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ein Paar nebeneinander angebrachter elektrischer Spindeln sowie ein Werkzeugmagazin (Werkzeugträger) mit einer Mehrzahl von Werkzeugsitzen für ebensoviele Werkzeuge auf, in denen gleichzeitig diese Werkzeuge gehalten werden können, wobei die Werkzeugsitze paarweise in einer Position angeordnet sind, die eine gleichzeitige Werkzeugaufnahme durch die elektrischen Spindeln erlaubt.In particular, the machine tool according to the invention has a pair side-by-side electrical spindles and a tool magazine (Tool carrier) with a plurality of tool seats for as many Tools in which these tools can be held at the same time, wherein the tool seats are arranged in pairs in a position that one simultaneous tool holder allowed by the electrical spindles.

Im dargestellten Fall besteht das Magazin aus einem Drehteller (Revol­ verkopf), an dessen Umfang die Sitze der Werkzeuge angebracht sind, wobei die Öffnungen der Werkzeugsitze jeweils paarweise parallel verlaufen, so daß die Werkzeuge in derselben Richtung entnommen werden können und das gleichzeitige Aufnehmen der Werkzeuge durch die elektrischen Spindeln, wie oben angedeutet, ermöglicht wird.In the case shown, the magazine consists of a turntable (revol verkop), on the circumference of which the seats of the tools are attached, the Openings of the tool seats run parallel in pairs, so that the Tools can be removed in the same direction and that simultaneous pick-up of the tools by the electrical spindles, as above indicated, is made possible.

Die Erfindung betrifft den Bereich der automatischen Werkzeugmaschinen, die eine Abfolge von Bearbeitungen ausführen können, ohne daß ein Eingreifen seitens des Bedienpersonals nötig ist.The invention relates to the field of automatic machine tools, that can execute a sequence of operations without any intervention on the part of the operating personnel.

Um dies zu ermöglichen, muß auf verschiedene Werkzeuge zugegriffen werden können, und aus diesem Grund weisen die bekannten Werkzeugmaschinen ein Magazin auf, das eine Mehrzahl von Werkzeugen enthält, die nach und nach entsprechend der auszuführenden Bearbeitung entnommen werden mit einem elektronischen Betriebsprogramm, das die verschiedenen Arbeitsweisen der Werkzeugmaschine steuert, zu denen eben auch das Austauschen des Werkzeugs gehört.To do this, various tools must be accessed can, and for this reason, the known machine tools a magazine that contains a plurality of tools that gradually according to the processing to be carried out with a electronic operating program that shows the different working methods of the  Machine tool controls, including the exchange of the tool heard.

Mit der technologischen Entwicklung hat sich zum einen das Einsatzgebiet der Werkzeugmaschinen vergrößert, die immer weiter verbessert wurden und daher immer komplexere Arbeiten ausführen können, und zum anderen ist auch die Bearbeitungsgeschwindigkeit gestiegen mit einer folglich höheren Produktivität.On the one hand, the area of application of the Machine tools enlarged, which were always improved and therefore can do more and more complex work, and on the other hand that is Processing speed increased with consequently higher productivity.

Trotz all dieser Verbesserungen sind jedoch weiterhin Totzeiten vorhanden, und zu diesen zählen die für das Austauschen der Werkzeuge nötigen Zeiten.Despite all these improvements, dead times still exist, and these include the times required to replace the tools.

Zu diesem Zweck nämlich stoppt die Werkzeugmaschine den Motor des Werkzeugs, trennt das Werkzeug vom Werkstück, bringt das Werkzeugmagazin in eine Position, die eine Werkzeugentnahme ermöglicht, und bewegt die elektrische Spindel so, daß zunächst das Werkzeug in einem leeren Werkzeugsitz abgelegt wird und dann das für die nachfolgende Bearbeitung nötige Werkzeug aufge­ nommen wird.For this purpose, the machine tool stops the motor of the Tool, separates the tool from the workpiece, brings the tool magazine in a position that allows tool removal and moves the electrical Spindle so that the tool is first placed in an empty tool seat and then the tool necessary for the subsequent machining is opened is taken.

Diese Abfolge von Abläufen benötigt eine gewisse Zeit, die, so kurz sie auch sein mag, Auswirkungen auf die Gesamtleistung der Werkzeugmaschine hat und das umso mehr, je höher die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ist, da der Wechsel der Werkzeuge umso häufiger ist, sobald die Geschwindigkeit der Werkzeugmaschine ansteigt.This sequence of processes takes a certain amount of time, however short they are may have an impact on the overall performance of the machine tool and The higher the machine's working speed, the more the Tool change is more common once the speed of the Machine tool rises.

Die vorliegende Erfindung liefert nun eine automatische Werkzeugmaschine, bei der Vorrichtungen vorgesehen sind, mit denen ein gleichzeitiges Auswechseln von mehreren Werkzeugen möglich ist, so daß es auf diese Weise ermöglicht wird, die Totzeiten, die durch diese Operation verursacht werden, mindestens auf die Hälfte zu verkürzen.The present invention now provides an automatic machine tool, in which devices are provided with which a simultaneous replacement of several tools is possible so that it is possible in this way the dead times caused by this operation, at least to the Shorten half.

In der nachfolgenden Beschreibung wird spezifisch Bezug genommen auf den Fall einer Werkzeugmaschine, die gleichzeitig zwei Werkzeuge austauschen kann, doch ist es klar, daß dieselbe Lösungsidee für den gleichzeitigen Austausch einer größeren Anzahl von Werkzeugen angewandt werden kann, sofern dies nötig ist.In the following description, specific reference is made to the Case of a machine tool that can exchange two tools at the same time,  but it is clear that the same solution for the simultaneous exchange of one larger number of tools can be used if necessary.

Im nachfolgenden wird nun die vorliegende Erfindung im Detail anhand eines die Erfindung nicht einschränkenden Beispiels beschrieben, wobei auf die beige­ fügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:In the following, the present invention will now be described in detail with reference to a described the invention non-limiting example, with reference to the beige attached drawings, in which:

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine von oben ist, bei der die Werkzeuge gleichzeitig ausgetauscht werden können; Fig. 1 is a partial view of an inventive machine tool from above, in which the tools can be replaced simultaneously;

Fig. 2 eine Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Werkzeugmaschine von der Seite ist; und Fig. 2 is a partial side view of the machine tool shown in Fig. 1; and

Fig. 3 einen Werkzeugträger in einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine schematisch in der Ansicht von oben darstellt. Fig. 3 shows a tool holder in a machine tool according to the invention schematically in top view.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 umfaßt eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ein Gestell 1 mit einem Arbeitstisch 2, auf dem die Werkstücke angebracht werden, im hier vorliegenden Fall Platten 3, und darüber einen Aufbau (Werkzeugmaschinenbett) 4, an dem entlang sich die Arbeitseinheit (Werkzeug­ schlitten) bewegt, die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 5 in Fig. 2 bezeichnet ist.With reference to FIGS. 1 and 2, a machine tool according to the invention comprises a frame 1 with a work table 2 on which the workpieces are attached, in the present case plates 3 , and above that a structure (machine tool bed) 4 along which the work unit runs (Tool slide) moves, which is designated in its entirety with the reference number 5 in Fig. 2.

Die Einheit 5 ist auf einer Platte 6 oder ähnlichem angebracht, die sich, gesteuert von bekannten Vorrichtungen, in horizontaler Ebene entlang einem ortogonalen Achsenpaar (Achsen x und y) bewegen kann.The unit 5 is mounted on a plate 6 or the like which, controlled by known devices, can move in a horizontal plane along an orthogonal pair of axes (axes x and y).

Auf der Platte 6 befindet sich ein Paar vertikaler Führungen 7, entlang denen ein Träger 8 läuft und von einer Kugelumlaufschnecke 9 oder einer ähnlichen Einrichtung betätigt wird.On the plate 6 there is a pair of vertical guides 7 , along which a carrier 8 runs and is actuated by a ball screw 9 or a similar device.

Auf dem Träger 8 sind ein Paar elektrischer Spindeln 10 und 11 sowie eine Mehrzahl von Spindeln 12 montiert. A pair of electrical spindles 10 and 11 and a plurality of spindles 12 are mounted on the carrier 8 .

Die elektrischen Spindeln 10 und 11 können sich in Bezug auf den Träger 8 entlang von im wesentlichen vertikalen Führungsschienenpaaren 13 bewegen und werden beispielsweise von pneumatischen Einrichtungen 14 betätigt.The electric spindles 10 and 11 can move with respect to the carrier 8 along essentially vertical pairs of guide rails 13 and are actuated, for example, by pneumatic devices 14 .

Die Bewegungen der elektrischen Spindeln erfolgen zwischen zwei End­ anschlägen, die jeweils eine Arbeitsposition (beispielsweise die Tiefstellung) bzw. eine Ruheposition einer jeden elektrischen Spindel bestimmen.The movements of the electrical spindles take place between two ends strokes, each one a working position (e.g. the subscript) or determine a rest position of each electric spindle.

Die von der Kugelumlaufschnecke 9 gesteuerten Bewegungen des Trägers 8 werden numerisch gesteuert (Achse z).The movements of the carrier 8 controlled by the ball screw 9 are numerically controlled (axis z).

Auf der Werkzeugmaschine befindet sich auch ein Werkzeugträger, der im hier vorliegenden Fall aus einem runden Magazin (Revolverkopf) 15 besteht und aus Fig. 3 besser ersichtlich ist.There is also a tool carrier on the machine tool, which in the present case consists of a round magazine (turret head) 15 and can be seen more clearly from FIG. 3.

Das Magazin 15 weist eine Mehrzahl von Werkzeugsitzen für ebenso viele Werkzeuge auf, die mit der Bezugsziffer 16 gekennzeichnet sind.The magazine 15 has a plurality of tool seats for the same number of tools, which are identified by the reference number 16 .

Im Unterschied zu den bekannten Magazinen dieses Typs, bei denen die Sitze der Werkzeuge radial angebrachte Öffnungen haben, sind bei der vorliegenden Erfindung die Werkzeugsitze paarweise aufgeteilt, wobei jedes Paar parallele Öffnungen aufweist.In contrast to the well-known magazines of this type, in which the The seats of the tools have radially attached openings present invention, the tool seats are divided into pairs, each pair has parallel openings.

Im in Fig. 3 dargestellten Fall hat das Magazin acht Werkzeugsitze, die mit den Bezugsziffern 121, 122, . . . 128 gekennzeichnet sind, und die Werkzeugsitze sind paarweise aufgeteilt - jeweils 121 und 123, 122 und 128, 124 und 126, 125 und 127 bilden ein Paar -, wobei jedes Paar von Werkzeugsitzen parallele Öffnungen aufweist, das heißt, wobei bei jedem Paar von Werkzeugsitzen die Öffnungen so geformt sind, daß die Richtungen, in denen das Werkzeug eingeführt bzw. das Werkzeug entnommen wird, parallel sind. In the case shown in FIG. 3, the magazine has eight tool seats, which are identified by the reference numbers 121 , 122 ,. . . 128 are identified, and the tool seats are split in pairs - 121 and 123 , 122 and 128 , 124 and 126 , 125 and 127, respectively, form a pair - with each pair of tool seats having parallel openings, that is, with each pair of tool seats the openings are shaped so that the directions in which the tool is inserted or removed are parallel.

In der Zeichnung (Fig. 3) sind für das Paar von Werkzeugsitzen 122 und 128 die Richtungen der Einführung und Entnahme mit den Bezugszeichen D' bzw. D'' bezeichnet.In the drawing ( FIG. 3), for the pair of tool seats 122 and 128, the directions of insertion and removal are denoted by the reference symbols D 'and D'', respectively.

Es wäre auch möglich, den Werkzeugträger derart zu gestalten, daß die Werkzeugsitze mit parallelen Öffnungen aus Paaren von nebeneinander liegenden Werkzeugsitzen gebildet sind, doch in diesem Fall würde der geringe Abstand zwischen den Werkzeugsitzen die Einsatzmöglichkeit der Erfindung nur auf Werk­ zeugmaschinen mit elektrischen Spindeln von kleinen Dimensionen beschränken, die daher ausreichend nah montiert werden können, so daß der Abstand zwischen den Achsen der elektrischen Spindeln gleich dem Abstand der Mittelpunkte der beiden nebeneinander liegenden Werkzeugsitze ist.It would also be possible to design the tool carrier in such a way that the Tool seats with parallel openings made of pairs of adjacent one another Tool seats are formed, but in this case the small distance would between the tool seats, the possibility of using the invention only in the factory restrict machine tools with electric spindles of small dimensions, which can therefore be mounted close enough so that the distance between the axes of the electric spindles equal to the distance between the centers of the two adjacent tool seats.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
Je nach Art und Abfolge der auszuführenden Operationen werden die passenden Werkzeuge paarweise in den entsprechenden Werkzeugsitzen angebracht, und die Werkzeugmaschine wird gestartet.It works as follows:
Depending on the type and sequence of the operations to be carried out, the appropriate tools are fitted in pairs in the corresponding tool seats and the machine tool is started.

Durch elektronische Steuerung dreht die Maschine das Werkzeugmagazin solange, bis die Werkzeuge für die ersten beiden Bearbeitungen in einer Linie mit den Achsen der elektrischen Spindeln 10 und 11 stehen.Through electronic control, the machine rotates the tool magazine until the tools for the first two machining operations are in line with the axes of the electrical spindles 10 and 11 .

Die elektrischen Spindeln bewegen sich entlang der Führungen 13 in die Hochstellung, danach bewegt sich der Träger 8, um die elektrischen Spindeln achsgleich über die Werkzeuge zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Maschine das Absenken der elektrischen Spindeln zur Aufnahme der Werkzeuge, die durch Bewegung der elektrischen Spindeln in die Richtungen D' und D'' aus ihren Sitzen entnommen werden.The electrical spindles move along the guides 13 into the high position, after which the carrier 8 moves in order to bring the electrical spindles over the tools with the same axis. At this point, the machine controls the lowering of the electrical spindles to accommodate the tools that are removed from their seats by moving the electrical spindles in directions D 'and D''.

Zu Beginn der Bearbeitung wird eine der beiden Spindeln in die Ruhestellung gebracht, während die andere die erste Arbeitsphase durchführt. At the start of machining, one of the two spindles is in the rest position brought while the other is performing the first phase of work.  

Am Ende genügt es, um zum zweiten Werkzeug zu wechseln, pneumatisch den Aufwärtshub der elektrischen Spindel zu steuern, deren Arbeit beendet ist, und gleichzeitig die andere Spindel ebenfalls durch pneumatische Bewegung abzu­ senken, was folglich sehr schnell geht.In the end, it is enough to switch pneumatically to the second tool control the upward stroke of the electric spindle, the work of which has ended, and at the same time, the other spindle is also removed by pneumatic movement lower, which is therefore very quick.

Auf diese Weise ist es möglich, vom ersten zum zweiten Werkzeug praktisch ohne Totzeiten überzugehen.In this way it is possible to practically move from the first to the second tool without passing dead times.

Nach Beendigung der zweiten Arbeitsphase, legen die elektrischen Spindeln die benutzten Werkzeuge wieder in den entsprechenden Werkzeugsitzen ab, danach dreht sich der Werkzeugträger, bis ein nachfolgendes Werkzeug paar in die Aufnahmestellung gebracht ist, um erneut mit dem oben beschriebenen Arbeits­ zyklus zu beginnen.After completing the second phase of work, place the electrical spindles the tools used in the corresponding tool seats, then the tool carrier turns until a subsequent tool pair into the Recording position is brought to work again with the above cycle to begin.

Natürlich ist es weiterhin möglich, lediglich eine elektrische Spindel zu verwenden und nur ein Werkzeug aufzunehmen.Of course, it is still possible to use only one electric spindle use and take up only one tool.

In der Beschreibung wurde mit einem Beispiel der Fall einer Werkzeug­ maschine mit einem runden Werkzeugmagazin dargestellt.In the description, with an example, the case of a tool machine shown with a round tool magazine.

Es ist jedoch offensichtlich, daß dieselbe Lösung auch gut für Werkzeug­ maschinen mit unterschiedlichen Magazintypen angewendet werden kann, beispielsweise mit Magazinen, die aus mehreren nebeneinander liegenden Ketten bestehen, wobei jede Kette mit einer Reihe von Werkzeugen bestückt ist, oder auch für Werkzeugmaschinen mit mehr als zwei elektrischen Spindeln.However, it is obvious that the same solution is also good for tools machines with different magazine types can be used, for example with magazines that consist of several chains lying side by side consist, each chain is equipped with a number of tools, or also for machine tools with more than two electrical spindles.

Ein Fachmann auf diesem Gebiet kann zahlreiche Modifikationen und Veränderungen vorsehen, die jedoch alle in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.Those skilled in the art can make numerous modifications and modifications Provide changes, but all within the scope of the present Invention fall.

Claims (7)

1. Automatische Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens ein Paar elektrischer Spindeln vorgesehen ist, wobei jede ein Werkzeug aufnehmen und betätigen kann, sowie Vorrichtungen, die die gleichzeitige Aufnahme von mehreren Werkzeugen aus einem Werkzeugträger-Magazin ermöglichen.1. Automatic machine tool, characterized in that at least a pair of electrical spindles is provided, each of which can hold and actuate a tool, and devices which enable the simultaneous reception of several tools from a tool carrier magazine. 2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugträger-Magazin vorgesehen ist, das mehrere Paare von Werkzeugsitzen aufweist, die jeweils zum Tragen eines Werkzeugs bestimmt sind, wobei jedes Paar von Werkzeugsitzen so gestaltet ist, daß die Richtungen der Entnahme der Werkzeuge parallel verlaufen.2. Machine tool according to claim 1, characterized in that a Tool carrier magazine is provided which has several pairs of tool seats each intended to carry a tool, each pair of tool seats is designed so that the directions of removal of the Tools run in parallel. 3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugträger-Magazin aus einem Drehteller (Revolverkopf) besteht, der mit einer Mehrzahl von Werkzeugsitzen für ebenso viele Werkzeuge ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Position des Werkzeugträger-Magazins die Paare von Werkzeugsitzen, deren Abstand ihrer Achsen gleich dem Abstand zwischen den Achsen der elektrischen Spindeln ist, parallele Öffnungen aufweisen.3. Machine tool according to claim 2, characterized in that the Tool carrier magazine consists of a turntable (turret head) that with a plurality of tool seats is equipped for as many tools, characterized in that in each position of the tool carrier magazine Pairs of tool seats, the distance between their axes equal to the distance between the axes of the electric spindles, have parallel openings. 4. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Spindeln auf einem Träger angebracht sind und sich zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung unabhängig bewegen können.4. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the electrical spindles are mounted on a carrier and is independent between a working position and a rest position can move. 5. Werkzeugmaschine, insbesondere für die Holzbearbeitung, die folgendes umfaßt:
eine Mehrzahl von elektrischen Spindeln,
ein Werkzeugmagazin, und
Vorrichtungen, die den Austausch der Werkzeuge zwischen den elektrischen Spindeln und dem Werkzeugmagazin ausführen können, dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeugmagazin mindestens zwei Werkzeugsitze in eine Stellung bringen kann, daß die elektrischen Spindeln gleichzeitig eine Werkzeugentnahme/Werk­ zeugablage durchführen können.5. Machine tool, in particular for woodworking, which comprises:
a plurality of electric spindles,
a tool magazine, and
Devices which can carry out the exchange of tools between the electrical spindles and the tool magazine, characterized in that
that the tool magazine can bring at least two tool seats into one position, that the electrical spindles can simultaneously carry out a tool removal / tool storage. 6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin aus einem Drehteller gebildet ist, wobei die Werkzeugsitze am Umfang angebracht sind und jedes Paar von Werkzeugsitzen parallele Öffnungen aufweist, so daß die elektrischen Spindeln gleichzeitig Werkzeuge aufnehmen bzw. ablegen können.6. Machine tool according to claim 5, characterized in that the Tool magazine is formed from a turntable, the tool seats on Are circumferentially attached and each pair of tool seats have parallel openings has, so that the electric spindles simultaneously receive tools or can drop. 7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugsitze mit parallelen Öffnungen nicht neben­ einander liegen.7. Machine tool according to one of claims 5 and 6, characterized characterized in that the tool seats with parallel openings are not next to lie to each other.
DE19903312A 1998-01-28 1999-01-28 Automatic woodworking machine with at least one pair of tool spindles Withdrawn DE19903312A1 (en)

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