DE3414889A1

DE3414889A1 - Verfahren und vorrichtung zum wechseln der werkzeuge von bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE3414889A1
Application number: DE19843414889
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 6204 Taunusstein Müller; Gottfried 6200 Wiesbaden Reymann; Reinhold 6200 Wiesbaden Schneider
Original assignee: Trepel AG
Current assignee: Trepel AG
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1985-10-24

Description

Anmelderin: Firma Trepel AG

Alte Schmelze 18-22

6200 Wiesbaden-Schierstein

Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln

der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere zum

Wechseln schwerer Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, ■■ die in einer Fertigungsstraße angeordnet sind, bei denen mittels Wagen die jeweils in die Bearbeitungsmaschine einzusetzenden Werkzeuge zu den Bearbeitungsmaschinen

gefahren bzw. die gewechselten Werkzeuge von den Bear-20

beitungsmaschinen weggefahren werden.

Bearbeitungsmaschinen mit schweren Werkzeugen, bei denen Werkzeugwechsel vorgenommen werden müssen, können beispielsweise Karosseriepressen für die Fahrzeugherstellung sein. Die in solchen Pressen verwendeten, austauschbaren Formwerkzeuge können Gewichte bis zu einhundert Tonnen erreichen.

Das Verfahren beim Wechsel der Werkzeuge ist je nach der

Art der verwendeten Vorrichtung unterschiedlich.

Bei einem ersten bekannten Verfahren wird ein Wagen mit dem in die Bearbeitungsmaschine zu verbringenden Werkzeug

von der Seite her an die Bearbeitungsmaschine herange-35

fahren. Die Auflagefläche des Wagens ist dabei etwa doppelt so groß wie die von einem Werkzeug benötigte Fläche, so daß die Hälfte der Auflagefläche des Wagens

34H889

frei bleibt. Ist der Wagen an die Bearbeitungsmaschine herangefahren, wird zuerst das aus der Bearbeitungsmaschine zu entfernende Werkzeug auf die freie Fläche des Wagens verbracht, anschließend der Wagen mit dem-in die Bearbeitungsmaschine einzusetzenden Werkzeug zu der Bearbeitungsmaschine ausgerichtet und das Werkzeug in die Bearbeitungsmaschine eingesetzt.

Ein derartiges Verfahren beinhaltet den Nachteil, daß es sehr zeitaufwendig ist. So wird zwar für jede Bearbeitungsmaschine nur ein Wagen zum Wechseln der Werkzeuge benötigt, zudem kann der Wagen mit der freien Fläche bereits vor dem Werkzeugwechselvorgang bezüglich der Bearbeitungsrföchine ausgerichtet werden, es ist jedoch erforderlich,, nach dem Überführen des Werkzeuges aus der Bearbeitungsmaschine auf den Wagen den Wagen erneut in Bewegung zu setzen und das in die Bearbeitungsmaschine einzusetzende Werkzeug bezüglich der Bearbeitungsmaschine auszurichten. Das genannte Verfahren ist somit nicht nur zeitaufwendig sondern auch kompliziert zu handhaben, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß durchaus Lasten bis zu einhundert Tonnen bezüglich der Bearbeitungsmaschine auszurichten sind.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden zwei Wagen an gegenüberliegenden Seiten einer Bearbeitungsmaschine angeordnet. Einer der Wagen ist unbeladen, er dient zur Aufnahme des aus der Bearbeitungsmaschine zu entfernenden Werkzeuges, der andere Wagen hingegen ist mit dem in die Bearbeitungsmaschine einzusetzenden Werkzeug beladen. Zum Wechseln der Werkzeuge wird zuerst das in der Bearbeitungsmaschine befindliche Werkzeug auf den leeren Wagen überführt und anschließend das auf dem beladenen Wagen befindliche Werkzeug in die Bearbeitungsmaschine eingesetzt.

Ein derartiges bekanntes Verfahren beinhaltet zwar den

34H889

Vorteil, daß ein Ausrichten der Wagen bezüglich der Bearbeitungsmaschine bereits vor dem Wechseln der Werkzeuge erfolgen kann, somit innerhalb kürzerer Zeit als bei dem eingangs genannten Verfahren der Wechsel der Werkzeuge erfolgen kann, es weist jedoch den Nachteil auf, daß zum Wechseln der Werkzeuge pro Bearbeitungsmaschine zwei Wagen erforderlich sind. Der Wechsel der Werkzeuge erfolgt demnach zwar schneller aber keineswegs einfacher als bei dem eingangs genannten Verfahren.

Sind die Bearbeitungsmaschinen in einer Fertigungsstraße angeordnet, so werden bei beiden Verfahren parallel zur Fertigungsstraße auf einer Seite oder beidseits der Bearbeitungsmaschine Schienen verlegt, auf denen die Wagen verfahren werden können. Sollen alle Werkzeuge der Bearbeitungsmaschinen in einer Fertigungsstraße gleichzeitig gewechselt werden, ist es somit bei dem zuerst genannten Verfahren nötig, Wagen in gleicher Anzahl wie die Zahl der Bearbeitungsmaschinen bereit zu halten, bei dem zuletzt genannten Verfahren ist es erforderlich,- die doppelte Anzahl von Wagen wie die Zahl der Bearbeitungsmaschinen vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der genannten Art zum Wechseln der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen zu schaffen, mit dem es möglich ist, Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen wesentlich einfacher und schneller zu wechseln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen ein Wagen mit dem einzusetzenden Werkzeug gefahren wird und daß während das einzusetzende Werkzeug von dem Wagen zu einer der Bearbeitungsmaschinen verbracht wird, das aus der anderen Bearbeitungsmaschine zu entfernende Werkzeug auf den Wagen verbracht wird.

■^: ■-■ "--· ^: '■■■ ^: 34H889 3

Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bereits vor dem Werkzeugwechsel der Wagen zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen gefahren und bezüglich der beiden Bearbeitungsmaschinen ausgerichtet. Bei der Einleitung des Werkzeugwechsels wird das auf dem Wagen befindliche, in eine der Bearbeitungsmaschinen einzusetzende Werkzeug in Richtung dieser Bearbeitungsmaschine bewegt, während das aus der anderen Bearbeitungsmaschine zu entfernende Werkzeug in gleicher Richtung wie das einzusetzende Werkzeug verfahren wird und den freigewordenen Platz auf dem Wagen einnimmt. Wenn das in die Bearbeitungsmaschine einzusetzende Werkzeug seine Endposition eingenommen hat, ist somit gleichfalls das von der anderen Bearbeitungsmaschine zum Wagen verfahrene Werkzeug in seiner Endposition.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Werkzeugwechselvorgänge kein Ausrichten der Wagen bezüglich der Bearbeitungsmaschinen erforderlich ist, ist das Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich einfacher handhabbar. Durch den Wegfall der Ausrichtvorgänge und aufgrund der Tatsache, daß nur ein Wagen zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen zu fahren ist, können die Werkzeugwechselvorgänge wesentlich schneller vonstatten gehen.

Vorteilhaft wird das einzusetzende Werkzeug in die Bearbeitungsmaschine -eingeschoben und das aus der Bearbeitungsmaschine zu entfernende Werkzeug aus dieser

gezogen, wobei das Einschieben dieses Werkzeuges in die Bearbeitungsmaschine während des Ausziehens des Werkzeuges aus der Bearbeitungsmaschine erfolgt. Um das Werkzeug sicher von der Bearbeitungsmaschine zum Wagen bzw. umgekehrt verbringen zu können ,sollte vor dem Einschieben bzw. Ausziehen der Werkzeuge eine Verbindung zwischen dem Wagen und den Bearbeitungsmaschinen hergestellt werden. Die Verbindung sollte insbesondere durch das Verfahren von auf dem Wagen

3 4 1 U 8 8

angeordneten Schlitten in Richtung der Bearbeitungsmaschinen erfolgen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Werkzeuge von der Bearbeitungsmaschine direkt auf den Schlitten bzw. umgekehrt gelangen können, wodurch das Einschieben bzw. Ausziehen der Werkzeuge wesentlich vereinfacht wird.

Sollte sich die die Werkzeuge aufnehmende Oberfläche des Wagens auf einem anderen Niveau befinden als die die Werkzeuge aufnehmende Oberfläche der Bearbeitungsmaschinen, ist vorgesehen, daß sich im Wagen ein Hubmechanismus befindet, der vor dem Einsetzen des Werkzeuges in die Bearbeitungsmaschine bzw. vor dem Entfernen des Werkzeuges aus der Bearbeitungsmaschine das Werkzeug auf die erforderliche Höhe anhebt bzw. absenkt.

Bei hintereinander in Art einer Fertigungsstraße angeordneten Bearbeitungsmaschine! befindet sich zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen ein Wagen mit dem ein-

zusetzenden Werkzeug. Bei gleichzeitigem Werkzeugwechsel aller Bearbeitungsmaschinen geben die auf einer Seite der Wagen angeordneten Bearbeitungsmaschinen die in ihnen befindlichen Werkzeuge an die Wagen ab, während zum gleichen Zeitpunkt die auf den Wagen befindlichen Werkzeuge in die auf der anderen Seite befindlichen Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden. Damit bei diesem Vorgang der ersten Bearbeitungsmaschine ebenfalls ein neues Werkzeug zugeführt wird, und die letzte Bearbeitungsmaschine das in ihr befindliche Werkzeug abgeben kann,

ist vorgesehen, daß vor dem Werkzeugwechsel neben die erste Bearbeitungsmaschine der Fertigungsstraße ein Wagen mit dem einzuschiebenden Werkzeug und neben die letzte Bearbeitungsmaschine ein unbeladender Wagen gefahren wird.
35

Eine derartige Anordnung von Wagen in einer Fertigungsstraße ermöglicht die Werkzeuge der Bearbeitungsmaschinen der

COPY

34H889

gesamten Fertigungsstraße zu gleicher Zeit zu wechseln. Es ist jedoch auch denkbar.nur einzelne Werkzeuge der Bearbeitungsmaschinen zu wechseln.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Wechseln der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere zum Wechseln schwerer Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, die in einer Fertigungsstraße angeordnet sind, bei denen mittels Wagen die jeweils in die Bearbeitungsmaschinen einzusetzenden Werkzeuge zu den Bearbeitungsmaschinen gefahren bzw. die gewechselten Werkzeuge von den Bearbeitungsmaschinen weggefahren werden, insbesondere eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorort
richtung der genannten'-'zum Wechseln der Werkzeuge

von Bearbeitungsmaschinen zu schaffen, mit der es möglich ist, Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen wesentlich einfacher und schneller zu wechseln.
20

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen ein Wagen mit dem einzusetzenden Werkzeug angeordnet ist, der Wagen auf den den Bearbeitungsmaschinen zugewandten Seiten in Richtung der 25

Bearbeitungsmaschinen verfahrbare Schlitten aufweist und Mittel zum Verbringen des einzusetzenden Werkzeuges in Richtung der einen Bearbeitungsmaschine sowie Mittel zum Verbringen des aus der anderen Bearbeitungsmaschine zu entfernenden Werkzeuges in Richtung des Wagens auf-

weist.

Vorteilhaft weisen die Schlitten im Bereich ihrer den Bearbeitungsmaschinen zugewandten freien Enden Auflagen

auf, die in ausgefahrenem Zustand der Schlitten auf 35

Widerlagern der Bearbeitungsmaschinen ruhen. Sind die Schlitten ausgefahren, gewährleisten die Auflagen,- daß die Schlitten bezüglich der Bearbeitungsmaschinen exakt:

ι in vertikaler Richtung-; ausgerichtet sind und ein überführen der Werkzeuge von dem einen Schlitten zur Bearbeitungsmaschine bzw. von der Bearbeitungsmaschine einfach und sicher erfolgen kann.
5

Zum Bewegen der Werkzeuge ist vorgesehen, daß die verfahrbaren Schlitten mindestens je einen in Bewegungsrichtung des Schlittens verfahrbaren/viitnehmer aufweisen. Zweckmäßig sind in den Schlitten drehbeweglich gelagerte Stangen in Form von Spindeln angeordnet, in denen die Mitnehmer gelagert sind, so daß sich bei einer Drehung

CiJi₁B₇J

der Stangen^Mitnehmer in Längsrichtung der Stangen verschieben. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, die Mitnehmer an den freien Enden von Stangen anzuordnen, die einen hydraulischen, elektromechanischen oder dgl.

Antrieb aufweisen. In diesem Fall sind die Stangen längsverschieblich angeordnet, beispielsweise als Kolbenstangen von Hydraulikzylindern, wobei bei einer Längsverschiebung der Kolbenstangen die an den freien Enden der Stangen angeordneten Mitnehmer in Längsrichtung der Schlitten verschoben werden.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Mitnehmer zum Ausziehen des Werkzeuges als Einhäng^enase ausgebildet, während das Werkzeug an seiner der Einhängenase zugewandten Seite eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme der Einhängenase aufweist. Der Mitnehmer zum Einschieben des Werkzeuges hingegen sollte als ebene Platte ausgebildet sein, die beim Einschieben des Werkzeuges in Anlage mit diesem gelangt.

Das Einschieben des Werkzeuges erfolgt vorteilhaft mit zwei bezüglich der Längsmittelachse des Schlittens außermittig und in gleichem Abstand von der Längsmittelachse angeordnetenyflitnehmern, das Ausziehen des Werkzeuges hingegen mit einem bezüglich der Längsmittelachse des Schlittens mittig angeordneten Mitnehmer. Dadurch ist gewährleistet, daß der Einschiebevorgang, der eine wesent-

/8
Ab

lieh größere Genauigkeit erfordert als der Ausziehvorgang mittels zwei Mitnehmern erfolgt.

Um mit möglichst kleinen Kräften das Einschieben bzw. Ausziehen der Werkzeuge bewerkstelligen zu können, ist vorgesehen, das einzuschiebende bzw. ausgezogene Werkzeug auf dem Schlitten auf Rollen zu lagern. Beim Zurückfahren der Schlitten in ein Werkzeugmagazin ist es denkbar, die Rollen über einen Mechanismus abzusenken, so daß das Werkzeug auf einer ebenen Unterlage ruht. Es ist jedoch gleichfalls möglich, das Werkzeug auf den Rollen zu belassen und während des Verfahrens des Wagens zum Werkzeugmagazin das Werkzeug auf dem Schlitten mittels Haltevorrichtungen zu sichern.
15

Es sind Fälle denkbar, in denen die Werkzeugauflageflächen der Bearbeitungsmaschinen sich auf einem anderen Niveau als die Werkzeugauflageflächen der Schlitten befinden. Um in diesen Fällen ein einfaches und sicheres Verfahren der Werkzeuge von der Bearbeitungsmaschine zu dem entsprechenden Schlitten bzw. von dem entsprechenden Schlitten zu der Bearbeitungsmaschine zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß der Wagen zwischen dem Wagenunterteil und den verfahrbaren Schlitten eine Zwischenplatte aufweist, die Zwischenplatte die Schlitten aufnimmt und zwischen Zwischenplatte und Wagenunterteil eine Hubeinheit zum Heben und Senken der Zwischenplatte angeordnet ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist

^ou vorgesehen, daß die Wagen auf Schienen verfahrbar angeordnet sind. Zwischen den Schienen sollte eine Leitschiene zur Übermittlung der jeweiligen Position des Wagens an ein Steuerpult angeordnet 'sein. Vom Steuerpult aus können zentral alle Fahrbefehle an die Wagen abgegeben werden.

Wf.it.fre Mfrkm.il«.· dff I. rf I nduriq ·. Irid in der !'.<-·.(.Itr ο i lniri'j der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei

34U889

bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren 1 bis 6 ist die Erfindung an einer Aus-5

führungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese

Ausführungsform beschränkt zu sein. Es stellt dar:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Fertigungsstraße mit mehreren Bearbeitungsmaschinen mit mehreren in ihrer Ausgangsposition befindlichen Wagen zum Wechseln der Werkzeuge, Figur 2 eine Darstellung gemäß Figur 1 mit

zwischen bzw. neben die Bearbeitungsmaschinen gefahrenen Wagen vor dem Werkzeugwechsel ,

Figur 3 eine Darstellung gemäß Figur 2 nach dem Werkzeugwechsel und

Figuren 4, 5 und 6 eine Seitenansicht eines Teils

der Fertigungsstraße bei verschiedenen Betriebszuständen

In den Figuren 1 bis 3 sind fünf hintereinander angeordnete Bearbeitungsmaschinen 1 dargestellt. Die Bearbeitungsmaschinen können beispielsweise Karosseriepressen sein. Von einer Seite, beispielsweise von der linken Seite, werden den Bearbeitungsmaschinen 1 die zu bear-

beitenden Gegenstände zugeführt und nach der Bearbeitung von der jeweiligen Bearbeitungsmaschine 1 nach rechts weitergegeben. Von dort werden sie zwischengestapelt bzw. direkt der rechts benachbarten Bearbeitungsmaschine 1 usw: zugeführt bis die Bearbeitung des Gegenstandes abgeschlos-

sen ist.

Zwischen den Bearbeitungsmaschinen 1 und links neben

der ersten Bearbeitungsmaschine 1 sowie rechts neben der letzten Bearbeitungsmaschine 1 sind senkrecht zur Fertigungsstraße Schienen 2 angeordnet, auf denen während des Bearbeitungsvorganges mittels nichtdargestellter Wagen die zu bearbeitenden Gegenstände zwischen bzw. neben die Bearbeitungsmaschinen 1 gefahren werden. Zwischen den Schienen 2 sind zusätzlich Leitschienen 3 angeordnet, die die jeweilige Position der Wagen an ein nichtdargestelltes Steuerpult übermitteln. Von diesem Steuerpult aus können die Fahrvorgänge der Wagen automatisch überwacht und gesteuert werden.

Sollen die Werkzeuge aller Bearbeitungsmaschinen 1 der Fertigungsstraße gleichzeitig gewechselt werden, so werden ¹^ die Wagen mit den zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Gegenständen von den Bearbeitungsmaschinen 1 weggefahren und Werkzeugwechselwagen 4 auf den Schienen 2 in eine Ausgangsposition bewegt.

Die Ausgangsposition der Werkzeugwechselwagen 4 ist in Figur 1 dargestellt. Die Bearbeitungsmaschinen 1 zeigen in schematischer Darstellung zu wechselnde Werkzeuge Diejenigen Werkzeugwechselwagen 4, die auf zwischen den Bearbeitungsmaschinen 1 befindlichen Schienen 2 angeordnet sind, sind mit in die Bearbeitungsmaschinen 1 einzusetzenden Werkzeugen 6 beladen. Gleiches gilt für den Werkzeugwechselwagen 4, der neben der ersten Bearbeitungsmaschine 1 auf den Schienen 2 angeordnet ist. Auch dieser trägt ein einzusetzendes Werkzeug 6. Der neben der letzten Bearbeitungsmaschine 1 auf den-Schienen 2 angeordnete Werkzeugwechselwagen 4 hingegen bleibt leer. Im Beispiel nach der Figur 1 sind somit fünf Bearbeitungsmaschinen 1 dargestellt, zwischen bzw. neben die sechs Werkzeugwechselwagen 4 gefahren werden, wobei nur fünf Werkzeugwechselwagen 4 einzusetzende Werkzeuge 6 tragen.

■■- ■ ■ 34H889

»■IC

In der Darstellung der Figur 2 sind die Werkzeugwechselwagen 4 in ihre Position vor dem Werkzeugwechsel verfahren. Mittels der Leitschienen 3 wurden die Werkzeugwechselwagen

4 exakt in eine solche Position verfahren, daß in Richtung 5

der Fertigungsstraße alle Werkzeuge 5 und 6 fluchten. Auf ein auf einem Werkzeugwechselwagen 4 befindliches einzusetzendes Werkzeug 6 folgt somit ein in einer Bearbeitungsmaschine 1 befindliches, zu wechselndes Werkzeug 5 usw., bis auf die letzte Bearbeitungsmaschine 1 mit einem zu wechselnden Werkzeug 5 ein unbeladener Werkzeugwechselwagen 4 folgt.

Die Figur 3 zeigt die Darstellung der Fertigungsstraße unmittelbar nach dem erfolgten Werkzeugwechsel. Das auf dem ersten Werkzeugwechselwagen 4 befindliche zu wechselnde Werkzeug 6 wurde in die erste Bearbeitungsmaschine 1 eingeschoben, das in der ersten Bearbeitungsmaschine 1 befindliche zu wechselnde Werkzeug 5 wurde auf den zweiten Werkzeugwechselwagen 4 gezogen, das auf dem zweiten

Werkzeugwechselwagen 4 befindliche zweite zu wechselnde Werkzeug 6 wurde in die zweite Bearbeitungsmaschine 1 geschoben usw., das in der letzten Bearbeitungsmaschine befindliche zu wechselnde Werkzeug 5 wurde auf den letzten, bis dahin leeren Werkzeugwechselwagen 4 gezogen. Nach dem Werkzeugwechsel ist somit der erste Werkzeugwechselwagen 4 leer, der letzte Werkzeugwagen 4 beladen. Nach dem Werkzeugwechsel ist es nur erforderlich, die Werkzeugwechselwagen 4 auf den Schienen 2 von den Bearbeitungsmaschinen 1 weg zu fahren. Den freigewordenen Platz können dann sofort die Wagen mit den zu bearbeitenden Gegenständen einnehmen und es kann die Bearbeitung der Gegenstände mit den neuen Werkzeugen beginnen.

Die Werkzeuge 5 können dann ,beispielsweise mittels Hebezeugen von den Werkzeugwechselwagen 4 genommen werden und die Werkzeugwechselwagen 4 mit neuen einzusetzenden Werkzeugen 6 beladen werden. Nach dem Ausrichten dieser

* Al-

neu einzusetzenden Werkzeuge 6 können die Werkzeugwechselwagen 4 für den nächsten Werkzeugwechsel in die in Figur 1 gestellte Position verfahren werden.

In den Figuren 4 bis 6 ist eine Seitenansicht eines Teiles der Fertigungsstraße in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Figur 4 zeigt die Fertigungsstraße während des Werkzeugwechselvorganges, bei dem das einzusetzende Werkzeug 6 bereits geringfügig auf dem Werkzeugwechselwagen 4 in Richtung der Bearbeitungsmaschine 1 b verschoben ist, das zu wechselnde Werkzeug 5 der Bearbeitungsmaschine 1 a hingegen sich noch in der ursprünglichen Position befindet. Figur 5 zeigt einen Betriebszustand während des Werkzeugwechsels und Figur 6 den Betriebszustand nach Abschluß des Werkzeugwechsels.

Wie den Figuren 4 bis 6 zu entnehmen ist, weisen die Werkzeuge 5 und 6 an ihrer Unterseite einen plattenförmigen Ansatz 7 auf. Die plattenförmigen Ansätze 7 der wechselnden Werkzeuge 5 liegen auf dem Bett 8 der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b auf ,diese .Ansätze 7 weisen in ihrer in Figur 1 dargestellten Längsmittelachse 9 Ausnehmungen 10 auf. Am Bett der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b sind auf denden Werkzeugwechselwagen 4 zugewandten Seiten Widerlager 11 angeordnet.

Der zwischen den Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b angeordneteWerkzeugwechselwagen 4 weist auf den .den Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b zugewandten Seiten in Richtung der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b verfahrbare Schlitten 12 und 13 auf. Der im Werkzeugwagen 4 angeordnete Schlitten 12 ist dabei einteilig ausgebildet, symetrisch zur Längsmittelachse 9 des Werkzeugwechselwagens 4 angeordnet und vom Werkzeugwechselwagen 4 in Richtung der Längsmittelachse 9 zur Bearbeitungsmaschine 1 a verfahrbar. Der im Werkzeugwechselwagen 4 angeordnete Schlitten 13 hingegen ist zweitpiliq aii".rjebi 1 d»t., woboi dio br«jdpn Toi If doc, ^c,nh litten 13

34H889

parallel zur Längsmittelachse 9 angeordnet sind. Auch der Schlitten 13 ist in Richtung der Längsmittelachse 9 verschiebbar, jedoch in Richtung der Bearbeitungsmaschine 1 b. Die sich gegenüberliegenden Seiten der Schlittenteile des Schlittens 13 sind bezüglich der Längsmittelachse 9 außerhalb des Schlittens 12 angeordnet. Der Antrieb zum Verfahren der Schlitten 12 und 13 ist in den Figuren 4 bis 6 nicht näher dargestellt. Die Schlitten 12 und 13 können in jeder üblichen Art und Weise verfahren werden, beispielsweise mittels eines hydraulischen, elektromechanischen oder dgl. Antriebes.

Die Werkzeugauflageflächen 14 und 15 der Schlitten 12 und

13 befinden sich untereinander und ebenfalls bezüglich der Werkzeugauflageflächen 16 der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b auf gleichem Niveau. Die Werkzeugauflageflächen 14 und 15 der Schlitten 12 und 13 sind dabei als Rollen 17 (in Figur 3 teilweise dargestellt) ausgebildet.

in dem Schlitten 12 ist eine sich über die Schlittenlänge erstreckende, drehbeweglich gelagerte Spindel angeordnet, in der ein Mitnehmer 19 gelagert ist, wodurch bei einer Drehung der Spindel 18 je nach der Drehrichtung der Spindel der Mitnehmer 19 in Längsrichtung des Schlittens 12 bewegt wird. Der Mitnehmer 19 steht über die Werkzeugoberfläche

14 vor und weist an seinem überstehenden Ende einen um ein Gelenk 22 drehbaren Ansatz 20 auf. Das der Bearbeitungs maschine 1 a zugewandte freie Ende des Ansatzes 20 ist als Einhängenase 21 ausgebildet. Die Ausnehmung 10 in dem plattenförmigen Ansatz 7 der Bearbeitungsmaschine 1 a weist eine der Einhängenase 21 korrespondierende Form auf:

Auch jedes Teil des zweiteilig ausgebildeten Schlittens 13 weist eine drehbeweglich gelagerte Spindel 23 auf, in der ein Mitnehmer 24 gelagert ist. Auch die beiden Mitnehmer 24 stehen über die Werkzeugauflagefläche 15 des Schlittens 13 hinaus. Sie weisen an ihrem freien Ende

- ^: 34H889 43

ebene Platten 25 auf, die beim Einschieben des einzusetzenden Werkzeuges 6 in Anlage mit dem plattenförmigen Ansatz 7 gelangen.

Nachfolgend sei der Werkzeugwechselvorgang beschrieben:

Die Werkzeugwechselwagen 4 haben die in Figur 2 dargestellte Position eingenommen.Aus dieser Position werden gleichzeitig die bis dahin eingefahrenen Schlitten 12 und 13 in Richtung der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b bewegt. Dies bedeutet, daß der Schlitten 12 ohne Last in Richtung der Bearbeitungsmaschine 1 a bewegt wird, der Schlitten 13 mit dem darauf befindlichen einzusetzenden Werkzeug 6 in Richtung der Bearbeitungsmaschine 1 b.

Während des Ausfahrens des Schlittens 13 befindet sich 15

der Schwerpunkt des einzusetzenden Werkzeuges 6 oberhalb des Werkzeugwechselwagens 4. Die Schlitten 12 und 13 gelangen gleichzeitig in Anlage mit nicht näher dargestellten Anschlägen an den Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1b. In

dieser Position liegen die Schlitten 12 und 13 auf den 20

Ansätzen 11 der Bearbeitungsmaschinen 1 a und 1 b auf.

Der Schlitten 12 stellt dabei die einzige Verbindung zu der Bearbeitungsmaschine 1 a dar, die symetrisch zur Längsmittelachse 9 angeordnet ist, durch den Schlitten

13 werden zwei Verbindungen zur Bearbeitungsmaschine 1 "b 25

hergestellt, die parallel zur Längsmittelachse 9 und in gleichem Abstand von dieser erfolgen. In der Figur 4 ist angedeutet, daß die Werkzeugauflageflächen 14 und 15 in Form von Rollen 17 ausgebildet sind. In ausgefahrenem

Zustand der Schlitten 12 und 13 gelangen diese Rollen 17 30

bereits geringfügig unter die plattenförmigen Ansätze 7 der zu wechselnden Werkzeuge 5.

Der auf der Spindel 18 angeordnete Mitnehmer 19 befindet

sich im Bereich des freien Endes des Schlittens 12, in 35

der ausgefahrenen Position klingt die Einhängenase 21 in die Ausnehmung 10 am Ansatz 7 des zu wechselnden Werkzeuges 5 ein. Die auf den beiden Spindeln 23 angeordneten

3AH889 v> φ

Mitnehmer 24 befinden sich an den, den Mitnehmern 19 zugewandten Enden des Schlittens 13. Die ebenen Platten 25 der beiden Mitnehmer 24 liegen am Ansatz 7 des einzuschiebenden Werkzeuges 6 an.
5

Sind die beiden Schlitten 12 und 13 in der in Figur 4 dargestellten Position, laufen die weiteren Werkzeugwechselvorgänge gleichzeitig ab:

Die Spindeln 18 und 23 werden mittels eines nichtdargestellten Antriebsmotors in Drehung versetzt, wodurch die Mitnehmer 19 und 24 im Sinne der Zeichnungen 4 bis 6 in gleicher Geschwindigkeit nach rechts bewegt werden. Dies hat zur Folge, daß gleichzeitig das zu wechselnde Werkzeug

5 vom Bett 8 der Bearbeitungsmaschine 1 a auf den Schlitten 15

12 gezogen wird und das auf dem Schlitten 13 befindliche einzusetzende Werkzeug 6 auf das Bett 8 der Bearbeitungsmaschine 1 b geschoben wird (Figur 5). Bei weiterer Bewegung der Spindeln 18 und 23 werden die Mitnehmer 19 und

24 im Sinne der Zeichnungen 4 bis 6 bis zu ihrem rechten 20

Anschlag verfahren. In diesen Positionen befindet sich das

zu wechselnde Werkzeug 5 vollständig auf der Werkzeugauflagefläche 14 des Schlittens 12 und das einzusetzende Werkzeug 6 vollständig auf dem BetfVder Bearbeitungsmaschine 1 b. Anschließend werden die Schlitten 12 und 25

wieder eingefahren. In der in Figur 6 dargestellten eingefahrenen Position befinden sich die Mitnehmer 19 und 24 auf der rechten Seite des Werkzeugwechselwagens 4.

Nach dem Werkzeugwechsel werden die Werkzeugwechselwagen 30

4 aus dem in Figur 3 dargestellten Position zum Werkzeugmagazin verfahren und entladen.

Vl

Leerseite -

Copy

Claims

34U889

T1-5324

Patentansprüche

Verfahren zum Wechseln der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere zum Wechseln schwerer Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, die in einer Fertigungsstraße angeordnet sind, bei denen mittels Wagen die jeweils in die Bearbeitungsmaschinen einzusetzenden Werkzeuge zu den Bearbeitungsmaschinen gefahren bzw. die gewechselten Werkzeuge von den Bearbeitungsmaschinen weggefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) ein Wagen (4) mit dem einzusetzenden Werkzeug (6) gefahren wird und daß während das einzusetzende Werkzeug (6) von dem Wagen

(4) zu einer der Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) verbracht wird, das aus der anderen Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) zu entfernende Werkzeug (5) auf den Wagen (4) verbracht wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzusetzende Werkzeug (6) in die Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) eingeschoben wird und das aus der Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) zu entfernende Werkzeug

(5) aus dieser gezogen wird, wobei das Einschieben des Werkzeuges (6) in die Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) während des Ausziehens des Werkzeuges (5) aus der Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) erfolgt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß vor dem Einschieben bzw. Ausziehen der Werkzeuge (5,6) eine Verbindung zwischen dem Wagen

(4) und den Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b), insbesondere durch das Verfahren von auf dem Wagen (4) angeordneten

t COPY

34U889

Sch 1 i ΙΛοπ (1 ?., 1 3 ) in Richtung der Boarbeitungsmasch i nen (1,1a,1b) hergestellt wird.
4.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wagen (4) ein Hubmechanismus vorgesehen ist, der vor dem Einsetzen des Werkzeuges (6) in die Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) bzw. nach dem Entfernen des Werkzeuges (5) aus der Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) das Werkzeug (5,6) anhebt bzw. absenkt.
5.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Werkzeugwechsel neben die erste Bearbeitungsmaschine (1) der Fertigungsstraße ein Wagen (4) mit dem einzuschiebenden Werkzeug (6) und neben die letze Bearbeitungsmachine (1) ein unbeladener Wagen (4) gefahren wird.
_on 6.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (5) der Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) der gesamten Fertigungsstraße zu gleicher Zeit gewechselt werden.
7.) Vorrichtung zum Wechseln der Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere zum Wechseln schwerer Werkzeuge von Bearbeitungsmaschinen, die in einer Fertigungsstraße angeordnet sind, bei denen mittels Wagen die jeweils in die Bearbeitungsmaschinen einzusetzenden

_on Werkzeuge zu den Bearbeitungsmaschinen gefahren bzw. die

dU

gewechselten Werkzeuge von den Bearbeitungsmaschinen weggefahren werden,insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,

»zwischen
dadurch gekennzeichnet, daß''jeweils zwei Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) ein Wagen (4) mit dem einzusetzenden Werkzeug (6) angeordnet ist, der Wagen (4) auf den den Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) zugewandten Seiten in Richtung der Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) verfahrbare

34H889

Schlitten (12,13) aufweist und Mittel (24) zum Verbringen des einzusetzenden Werkzeuges (6) in Richtung der einen Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b), sowie Mittel (19) zum

Verbringen des aus der anderen Bearbeitungsmaschine (1,1a, 5

1b) zu entfernenden Werkzeuges (5) in Richtung des Wagens (4) aufweist.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (12,13) im Bereich ihrer den Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) zugewandten freien Enden Auflagen aufweisen, die in ausgefahrenem Zustand der Schlitten (12,13) auf Widerlagern (11) der Bearbeitungsmaschinen (1 , 1a , 1b) ruhen.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) verfahrbaren Schlitten (12,13) mindestens je einen in Bewegungsrichtung des Schlittens (12,13) verfahrbaren Mitnehmer (19,24) zum Einsetzen des Werkzeuges

(6) in die eine der Bearbeitungsmaschinen (1,1a,1b) bzw. zum Verbringen des Werkzeuges (5) aus der anderen Bearbeitungsmaschine (1,1a,1b) aufweisen.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, daß in den Schlitten (12,13) drehbeweglich gelagerte Stangen in Form von Spindeln (18,23) angeordnet sind, in denen die Mitnehmer (19,24) gelagert sind.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich-

net, daß die Mitnehmer (19,24) an den freien Enden von Stangen angeordnet sind, die einen hydraulischen, elektromechanischen oder dgl. Antrieb aufweisen.
12.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der An-Sprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (19) zum Ausziehen des Werkzeuges (5) als Einhängenase (21) ausgebildet ist und das Werk7eun (5) an seiner der Finh

34H889

nase (21) zugewandten Seite eine entsprechende Ausnehmung (10) zur Aufnahme der Einhängenase (21) aufweist.
13.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche g

9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (24) zum Einschieben des Werkzeuges (6) als ebene Platte (25) ausgebildet ist, die beim Einschieben des Werkzeuges (6) in Anlage mit diesem gelangt.
14.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschieben des Werkzeuges (6) mit zwei, bezüglich der Längsmittelachse (9) des Schlittens (13) außermittig und in gleichem Abstand von der Längsmittelachse ('9) angeordneten Mitnehmern (24), das Ausziehen des Werkzeuges (5) mit einem bezüglich der Längsmittelachse (9) des Schlittens (12) mittig angeordneten Mitnehmer (19) erfolgt.
15.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das einzuschiebende bzw. ausgezogene Werkzeug (6,5) auf den Schlitten (13,12) auf Rollen (17) gelagert ist.
16.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (4) zwischen dem Wagenunterteil und dem verfahrbaren Schlitten (12,13) eine Zwischenplatte aufweist, die Zwischenplatte die Schlitten (12,13) aufnimmt und zwischen der Zwischenplatte und dem Wagenunterteil eine Hubeinheit zum Heben und Senken der Zwischenplatte angeordnet ist.
17.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagen (4) auf Schienen (2) verfahrbar angeordnet sind.
18.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schienen

34U889

(2) eine Leitschiene (3) zur Übermittlung der jeweiligen Position des Wagens (4) an ein Steuerpult angeordnet ist.