DE4416712A1 - Automatisches Werkzeugwechselsystem in einer Kombinationsdrehmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Werk­ zeugwechselsystem in einer Kombinationsdrehmaschine, das einen Werkzeugwechselarm zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem Revolverkopf und einem Werkzeugmagazin um­ faßt.

In herkömmlicher Weise besitzt bei einer Kombinationsdreh­ maschine ein Revolverkopf oft eine erste Werkzeughalteein­ richtung zum Aufnehmen eines Werkzeuges in Drehrichtung des Revolverkopfes und eine zweite Werkzeughalteeinrich­ tung zum Aufnehmen eines Werkzeuges in einer Richtung der Drehebene des Revolverkopfes. Ein Werkzeugwechselarm eines automatischen Werkzeugwechselsystems muß daher die Werk­ zeuge in zwei unterschiedlichen Richtungen montieren und demontieren. Zu diesem Zweck ist ein herkömmlich ausgebil­ detes automatisches Werkzeugwechselsystem entwickelt wor­ den, wie dies in der offengelegten japanischen Patentan­ meldung Sho 62-251040 beschrieben ist. Wie in den Fig. 7A und 7B gezeigt, besitzt bei diesem System ein Werkzeug­ wechselarm 101 eine L-förmige Halteklaue 102 die um eine Drehachse 103 drehbar ist, welche unter einem Winkel von 45° zu einer Drehachse 105 eines Revolverkopfes 104 ge­ neigt ist. Bei einer Drehung um 180° um die Drehachse 103 kann die Halteklaue 102 eine Lage einnehmen, in der sie ein Werkzeug in eine erste Werkzeughalteeinrichtung 106 des Revolverkopfes 104 einsetzen oder einpassen kann (Fig. 7A), und eine Lage, in der die Halteklaue 102 ein Werkzeug in eine zweite Werkzeughalteeinrichtung 107 des Revolverkopfes 104 einsetzen oder einpassen kann (Fig. 7B). Daher erfüllt der Werkzeugwechselarm 101 die Anforde­ rung in bezug auf eine Montage und Demontage der Werkzeuge in die und aus der Halteeinrichtung in den beiden unter­ schiedlichen Richtungen.

Bei diesem herkömmlich ausgebildeten automatischen Werk­ zeugwechselsystem muß jedoch der Werkzeugwechselarm einen Mechanismus zum Drehen der Halteklaue besitzen, und Hydrauliköl zum Öffnen oder Schließen der Halteklaue wird durch ein Drehteil geleitet. Dadurch wird seine Konstruktion kompliziert, und sein Gewicht nimmt zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automa­ tisches Werkzeugwechselsystem in einer Kombinationsdreh­ maschine zu schaffen, bei dem ein Werkzeugwechselarm eine einfache Konstruktion und ein reduziertes Gewicht besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vor­ liegenden Erfindung ein automatisches Werkzeugwechsel­ system einer Kombinationsdrehmaschine, die einen Revolver­ kopf zum Halten der Werkzeuge besitzt, vorgesehen, das die folgenden Bestandteile umfaßt: eine Vielzahl von Magazin­ töpfen zum einsetzbaren und zurückziehbaren Halten von am Revolverkopf zu montierenden Werkzeugen, ein Werkzeugmaga­ zin zum schrittweisen Bewegen der Magazintöpfe in eine Werkzeugaustauschposition, Werkzeuggreifeinrichtungen zum Einsetzen und Zurückziehen der Werkzeuge in die und aus der ersten und zweiten Werkzeughalteeinrichtung, die so am Revolverkopf montiert sind, daß sie sich in Richtung der Drehachse des Revolverkopfes und in Richtung einer Dreh­ ebene des Revolverkopfes erstrecken, und einen Werkzeug­ wechselarm, der derart drehbar ist, daß er die Werkzeug­ halteeinrichtung drehbar um eine Achse bewegt, die parallel zur Drehachse des Revolverkopfes verläuft, und der in einer planaren Richtung bewegbar ist, wobei der Werkzeugwechselarm die Werkzeuge zwischen den Magazin­ töpfen und der ersten Werkzeughalteeinrichtung und zwischen den Magazintöpfen und der zweiten Werkzeughalte­ einrichtung durch die Drehbewegung und planare Bewegung des Werkzeugwechselarmes aus tauscht, wobei die Werkzeug­ greifeinrichtungen erste Greifklauen zum Einsetzen und Zu­ rückziehen des Werkzeuges in die und aus der ersten Werk­ zeughalteeinrichtung und zweite Greifklauen zum Einsetzen und Zurückziehen des Werkzeuges in die und aus der zweiten Werkzeughalteeinrichtung aufweisen und wobei jeder Maga­ zintopf in der Werkzeugaustauschposition zwischen einer ersten Austauschposition, in der der Magazintopf parallel zur ersten Werkzeughalteeinrichtung angeordnet ist, und einer zweiten Austauschposition, in der der Magazintopf eine gegenüberliegende Lage zur zweiten Werkzeughalteein­ richtung einnimmt, verschwenkbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein automatisches Werkzeugwechselsystem einer Kombi­ nationsdrehmaschine, die einen Revolverkopf zum Halten von Werkzeug aufweist, geschaffen, das die folgenden Bestand­ teile umfaßt: eine Vielzahl von Magazintöpfen, die sich drehbar in einer Ebene bewegen, die senkrecht zu einer Drehebene des Revolverkopfes verläuft, und die einsetzbar und zurückziehbar am Revolverkopf zu montierende Werkzeuge halten, und einen Werkzeugwechselarm zum Austauschen der Werkzeuge zwischen den Magazintöpfen und einer ersten und zweiten Werkzeughalteeinrichtung, die am Revolverkopf montiert sind, so daß sie sich in Richtung der Drehachse des Revolverkopfes und in Richtung der Drehebene des Revolverkopfes erstrecken, wobei der Werkzeugwechselarm erste Greifklauen zum Einsetzen und Zurückziehen des Werk­ zeuges in die und von der ersten Werkzeughalteeinrichtung und zweite Greifklauen zum Einsetzen und Zurückziehen des Werkzeuges in die und von der zweiten Halteinrichtung um­ faßt und wobei jeder Magazintopf zwischen einer ersten Austauschposition, in der der Magazintopf sich in einer Richtung in der Drehebene des Revolverkopfes erstreckt, und einer zweiten Austauschposition, in der sich der Maga­ zintopf in Richtung der Achse des Revolverkopfes er­ streckt, verschwenkbar ist.

Bei dem automatischen Werkzeugwechselsystem wird durch die Drehbewegung und planare Bewegung des Werkzeugwechselarmes das vom Magazintopf gehaltene Werkzeug, das durch das Werkzeugmagazin schrittweise in die Werkzeugaustauschposi­ tion bewegt wird und die erste Austauschposition einnimmt, durch die ersten Greifklauen des Werkzeugwechselarmes durch das Werkzeug ersetzt, das von der ersten Halteein­ richtung des Revolverkopfes gehalten wird, der schritt­ weise in eine Werkzeugaustauschposition bewegt wurde.

Des weiteren wird durch die Drehbewegung und planare Bewe­ gung des Werkzeugwechselarmes das vom Magazintopf gehal­ tene Werkzeug, das schrittweise in die Werkzeugaustausch­ position bewegt wird und die zweite Austauschposition ein­ nimmt, durch die zweiten Greifklauen des Werkzeugwechsel­ armes durch das Werkzeug ersetzt, das von der zweiten Werkzeughalteeinrichtung des Revolverkopfes gehalten wird.

Der Werkzeugwechselarm kann somit eine einfache Konstruk­ tion aufweisen, und sein Gewicht kann reduziert werden. Es kann daher ein rascher Werkzeugaustauschvorgang durchge­ führt werden.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteran­ sprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil einer Kombinationsdrehmaschine, die mit einer Ausführungsform eines er­ findungsgemäß ausgebildeten automa­ tischen Werkzeugwechselsystems versehen ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1 in Richtung des in Fig. 1 ge­ zeigten Pfeiles 2;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Werkzeugmagazin entlang Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Rückansicht des in Fig. 2 gezeig­ ten Werkzeugmagazines;

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen eines Werk­ zeugaustauschvorganges des Werkzeug­ wechselarmes der Fig. 1; und die

Fig. 7A und 7B schematische Seitenansichten eines her­ kömmlich ausgebildeten automatischen Werkzeugwechselsystems.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile über alle Figuren hinweg, so daß auf eine wiederholte Be­ schreibung dieser Teile verzichtet werden kann.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Kombinationsdrehmaschine mit einer Revolverdrehbank TU und einem automatischen Werkzeugwechselsystem A zum automatischen Austauschen von Werkzeugen der Revolverdrehbank TU. Die Revolverdrehbank TU besitzt eine drehbare Spindel 7 zum Ergreifen eines Werkstückes und einen Revolverkopf 4 zum Halten einer Vielzahl von Werkzeugen, die zur Bearbeitung des Werk­ stückes verwendet werden sollen. Der Revolverkopf 4 ist durch einen Werkzeugkopf 3 gelagert, der um eine Achse in Richtung einer Z-Achse parallel zur Drehachse der Spindel 7 gedreht wird, wobei er durch einen Schaltmechanismus schrittweise bewegt wird. Ein Schlitten 2 ist über eine erste Führung 1a in Richtung der Z-Achse auf einen auf ei­ nem Boden installierten Schrägbett 1 beweglich gelagert und positioniert. Die Vorderseite der ersten Führung Ia ist in Richtung einer X-Achse unter einem Winkel von 30° geneigt. Der Werkzeugkopf 3 ist an einer zweiten Führung 2a des Schlittens 2 beweglich gelagert und kann in Rich­ tung der X-Achse positioniert werden. An der Endfläche des Revolverkopfes 4 ist eine Vielzahl von ersten Werkzeughal­ teeinrichtungen 5 und 6, die sich in Richtung der Drehachse des Revolverkopfes, d. h. in Richtung der Z-Achse erstrecken, unter bestimmten Intervallen in Umfangsrich­ tung des Revolverkopfes 4 angeordnet. Die erste Werkzeug­ halteeinrichtung 5 kann ein Werkzeug T halten und drehen. In einer Einkerbung des Umfangs des Revolverkopfes 4 er­ streckt sich eine zweite Werkzeughalteeinrichtung 8 in ei­ ner Richtung senkrecht zur Z-Achse, d. h. in Richtung der Rotationsebene des Revolverkopfes. Die Werkzeughalteein­ richtungen 5, 6 und 8 des Revolverkopfes 4 können schritt­ weise in eine Werkzeugaustauschposition a auf der Rück­ seite und eine Bearbeitungsposition c auf der Vorderseite bewegt werden, wobei die Bearbeitungsposition c im Uhrzei­ gersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um einen Drehwinkel von 210° oder 150° von der Werkzeugaustauschposition a entfernt angeordnet ist, wie in Fig. 2 gezeigt.

Das automatische Werkzeugwechselsystem A besitzt eine Vielzahl von Magazintöpfen 13 zum einsetzbaren und zurück­ ziehbaren Halten der Werkzeuge T, ein Werkzeugmagazin 9, das die Magazintöpfe 13 schrittweise bewegen kann, und einen Werkzeugwechselarm 17 zum Austauschen der Werkzeuge T zwischen den Magazintöpfen 13 und den Werkzeughalteein­ richtungen 5, 6 und 8. Im Werkzeugmagazin 9 wird eine Scheibe 11 um eine Drehachse in einer Richtung senkrecht zur Drehachse des Revolverkopfes, d. h. in Richtung einer U-Achse, drehbar angetrieben, und zwar über Zahnräder von einem Motor 12, wobei eine Schrittbewegung möglich ist. Die Magazintöpfe 13 sind unter einem bestimmten Abstand am Umfang der Scheibe 11 angeordnet. Jeder Magazintopf 13 ist über einen Stift 14 schwenkbar an der Scheibe 11 gelagert. Er kann aus der Richtung zur Spindel in Richtung der Z- Achse in die Richtung zum Revolverkopf in Richtung der U- Achse, d. h. aus einer ersten Austauschposition parallel zur ersten Werkzeughalteeinichtung 5 und 6 in die zweite Austauschposition Seite an Seite mit der zweiten Werkzeug­ halteeinrichtung 8 über einen Strömungsmitteldruckzylinder 15 um 90° verschwenkt werden, und zwar, falls erforder­ lich, nur dann, wenn jeder Magazintopf 13 schrittweise in eine Werkzeugaustauschposition b bewegt wird.

Der Werkzeugwechselarm 17 ist drehbar an einem Armlager 22 montiert. Das Armlager 22 ist über einen Querschlitten 21 gleitend auf einer festen Basis 20 montiert, so daß es in Richtung der Z- und U-Achse gleiten kann. An der Spitze des Armlagers 22 ist ein Werkzeugwechselarm 17, der als Zwillingsarm ausgebildet ist, befestigt, so daß er um 180° um seine Drehachse in Richtung der Z-Achse zwischen den Werkzeugaustauschpositionen a und b verschwenkt werden kann. Der Werkzeugwechselarm 17 kann an zwei Punkten in Richtung der Z-Achse und an vier Punkten in Richtung der U-Achse durch Bewegung des Armlagers 22 positioniert wer­ den, wie hiernach beschrieben wird. Er ist mit zwei Halte­ klauen 18A und 18B an beiden Enden zum Wechseln der Werk­ zeuge T, die an der Endfläche des Revolverkopfes 17 mon­ tiert sind, und mit zwei Halteklauen 19A und 19B an Stel­ len innerhalb der beiden Halteklauen 18A und 18B zum Wechseln der Werkzeuge T auf der Seitenfläche des Revol­ verkopfes 17 versehen, wobei diese Halteklauen geöffnet und geschlossen werden können.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Beziehungen zwischen den Positionen der Magazintöpfe 13 und der Werkzeughalteein­ richtungen 5, 6 und 8 des Revolverkopfes 4 sowie die Posi­ tion des Werkzeugwechselarmes 17 bei einem Betrieb des au­ tomatischen Werkzeugwechselsystems A. Die beiden Positio­ nen des Werkzeugwechselarmes 17 in Richtung der Z-Achse sind: eine Position Z₁, in der die Mittelpunkte der Hal­ tenuten Ta des Werkzeuges T des Magazintopfes 13, der zur Spindelseite in Richtung der Z-Achse hinweist, und des Werkzeuges T der Endfläche des Revolverkopfes 4 zu den Haltemittelpunkten der beiden Halteklauen 18A und 18B in Richtung der Z-Achse ausgerichtet sind, und eine andere Position Z₂, in der das Zurückziehen des gehaltenen Werk­ zeuges T beendet ist.

Die vier Positionen in Richtung der U-Achse sind: eine Ruhe- und Drehlage U₀ des Werkzeugwechselarmes 17 und eine Position U₁, die näher am Magazintopf 13 liegt, sowie zwei Positionen U₂ und U₃, die in bezug auf die Position U₀ nä­ her am Revolverkopf 4 liegen. Durch die Bewegung des Werk­ zeugwechselarmes 17 aus der Position U₀ in die Position U₁ ergreift die erste Halteklaue 18A oder 18B das vom Maga­ zintopf 13, der zur Seite der Spindel in Richtung der Z- Achse weist, gehaltene Werkzeug T, oder die zweite Halte­ klaue 19A oder 19B wird an einer Stelle angeordnet, die dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des von dem Magazintopf 13, der zur Revolverkopfseite in Richtung der U-Achse hin­ weist, gehaltenen Werkzeugs T entspricht. Durch die Bewe­ gung von der Position U₀ zur Position U₂ ergreift die erste Halteklaue 18A oder 18B das an der Endfläche des Re­ volverkopfes 4 gehaltene Werkzeug T. Durch die Bewegung aus der Position U₀ in die Position U₃ wird die zweite Halteklaue 19A oder 19B an einer Stelle angeordnet, die dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des an der Seitenfläche des Revolverkopfes 4 gehaltenen Werkzeuges T entspricht.

Der Grund, warum diese Stelle in die beiden Positionen U₂ und U₃ nur an der Revolverkopfseite aufgeteilt ist, be­ steht darin, daß ein Abstand UL₁ in Richtung der U-Achse zwischen der Mittelachse des in Richtung der Z-Achse des Revolverkopfes weisenden Werkzeugs T und dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des in Richtung der U-Achse weisenden Werkzeuges T geringer ist als eine äquivalente Distanz UL₂ des Magazintopfes 13, um die Beschränkung des Verarbei­ tungsbereiches zu reduzieren.

Es ist des weiteren wünschenswert, einen Abstand ZL₁ in Richtung der Z-Achse zwischen dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des in Richtung der Z-Achse des Revolverkopfes 4 wei­ senden Werkzeuges T und der Mittelachse des in Richtung der U-Achse weisenden Werkzeuges T so klein wie möglich einzustellen, um die Beschränkung des Bearbeitungsbe­ reiches in der gleichen Weise zu reduzieren wie den Ab­ stand UL₁. Daher wird der Abstand ZL₁ kleiner eingestellt als der Abstand ZL₂ in Richtung der Z-Achse zwischen dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des in Richtung der Z-Achse des Magazintopfes 13 weisenden Werkzeuges und der Mittel­ achse des Magazintopfes 13, der um einen Winkel von 90° zur Richtung der U-Achse hin gedreht ist. Um daher der zweiten Halteklaue 19A oder 19B des Werkzeugwechselarmes 17 gerecht zu werden, ist es erforderlich, den Revolver­ kopf 4 um die Strecke ZL₂-ZL₁ nach rechts zu verschieben. Wenn somit das in Richtung der U-Achse weisende Werkzeug T auf der Seitenfläche des Revolverkopfes 4 ersetzt werden soll, nimmt die Z-Achsen-Werkzeugaustauschposition des Re­ volverkopfes 4 zwei Positionen ein, d. h. eine Werkzeugaus­ tauschposition Z₃ des in Richtung der Z-Achse weisenden Werkzeuges und eine Werkzeugaustauschposition Z₄ eines in Richtung der U-Achse weisenden Werkzeuges, da der Werk­ zeugkopf 3 an der Stelle angeordnet sein sollte, die um die Strecke (ZL₃-Z₁) zur gegenüberliegenden Seite der Spindel hin in Richtung der Z-Achse entfernt ist.

Als nächstes wird die Funktionsweise des automatischen Werkzeugwechselsystems der Kombinationsdrehmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.

In Verbindung mit Fig. 5 wird zuerst der Austausch der in Richtung der Z-Achse weisenden Werkzeuge auf der Endfläche des Revolverkopfes 4 beschrieben. Ein als nächstes Werk­ zeug im Werkzeugmagazin 9 vorgewähltes Werkzeug T wird schrittweise in die Werkzeugaustauschposition b bewegt, und der in der Position U₀, Z₁ ruhende Werkzeugwechselarm 17 bewegt sich in Richtung der U-Achse zum Werkzeugmagazin und hält das nächste Werkzeug T über die erste Halteklaue 18A in der Position U₁. Der Werkzeugwechselarm 17 bewegt sich dann in die Position Z₂ zur Spindelseite in Richtung der Z-Achse und zieht das Werkzeug T aus dem Magazintopf 13. Danach bewegt sich der Arm 17 durch die Position U₀ zum Revolverkopf 4 in Richtung der U-Achse, in die Posi­ tion Z₁ auf der gegenüberliegenden Seite von der Spindel 7 in Richtung der Z-Achse, danach in Richtung auf den Revol­ verkopf 4 in Richtung der U-Achse und hält das gebrauchte Werkzeug T, das an der Endfläche des Revolverkopfes 4 des in der Z-Achsen-Werkzeugaustauschposition Z₃ befindlichen Werkzeugkopfes 3 gehalten wird, mit der ersten Halteklaue 18B in der Position U₂.

Als nächstes bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position Z₂ zur Spindel 7 in Richtung der Z-Achse, zieht das Werkzeug T vom Revolverkopf 4 ab, bewegt sich in die Position U₀ auf der Magazinseite in Richtung der U-Achse und wird über einen Bereich von 180° verschwenkt, um die Position des gebrauchten Werkzeuges durch die des neuen Werkzeuges zu ersetzen.

Der Werkzeugwechselarm 17 bewegt sich dann zur Revolver­ kopfseite in Richtung der U-Achse, so daß das von der ersten Halteklaue 18A ergriffene nächste Werkzeug T eine Position einnimmt, die konzentrisch zu der der ersten Werkzeughalteeinrichtung 5 des Revolverkopfes 4 in der Po­ sition U₂ ist, und bewegt sich in die Position Z₁ auf der gegenüberliegenden Seite der Spindel in Richtung der Z- Achse, um das nächste Werkzeug T in die erste Werkzeug­ halteinrichtung 5 einzusetzen. Als nächstes bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position U₀ auf der Maga­ zinseite in Richtung der U-Achse, um die Halteklaue 18A vom nächsten Werkzeug T zu entfernen, dreht sich wieder in die Position Z₂ auf der Spindelseite in Richtung der Z- Achse, bewegt sich dann auf der Magazinseite in Richtung der U-Achse, so daß sich das gebrauchte Werkzeug T, das von der ersten Halteklammer 18B gehalten wird, in die Po­ sition dreht, die konzentrisch zum Magazintopf 13 in der Position U₁ ist, und bewegt sich weiter in die Position Z₁ auf der gegenüberliegenden Seite zur Spindel in Richtung der Z-Achse, um das gebrauchte Werkzeug T in den Magazin­ topf 13 einzusetzen. Dann bewegt sich der Werkzeugwechsel­ arm 17 auf die Revolverkopfseite in Richtung der U-Achse, um in der Position U₀ zu verbleiben.

In Verbindung mit Fig. 6 wird als nächstes der Austausch der in Richtung der U-Achse weisenden Werkzeuge auf der Seitenfläche des Revolverkopfes 4 beschrieben. Zuerst wird ein als nächstes Werkzeug im Werkzeugmagazin 9 vorgewähl­ tes Werkzeug T schrittweise in die Werkzeugaustauschposi­ tion b bewegt, und der in der Position U₀, Z₁ ruhende Werkzeugwechselarm 17 bewegt sich in die Position Z₂ zur Spindel 7 hin in Richtung der Z-Achse. Der Magazintopf 13 wird durch den Strömungsmitteldruckzylinder 15 in einem Bereich von 90° verschwenkt, so daß er zum Revolverkopf 4 hin in Richtung der U-Achse weist. Als nächstes bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 auf die Magazinseite in Richtung der U-Achse, damit die zweite Halteklaue 19A in der Position U₁ zur Mitte der Haltenut Ta des nächsten Werkzeuges T in Richtung der Z-Achse ausgerichtet ist. Da­ nach bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position Z-1 zur gegenüberliegenden Seite der Spindel in Richtung der Z-Achse und ergreift das nächste Werkzeug T mit der zweiten Halteklaue 19A.

Als nächstes bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position U₀ in Richtung der U-Achse, zieht das nächste Werkzeug T aus dem Magazintopf 13, bewegt sich wieder in die Position Z₂ zur Spindel hin in Richtung der Z-Achse und bewegt sich in die Position U₂ zum Revolverkopf 4 hin in Richtung der U-Achse, damit die zweite Halteklaue 19B in Richtung der Z-Achse mit dem Mittelpunkt der Haltenut Ta des gebrauchten Werkzeuges T ausgerichtet wird, das in Richtung der U-Achse auf der Seitenfläche des Revolver­ kopfes 4 des Werkzeugkopfes 3 weist, der sich in der Z- Achsen-Werkzeugaustauschposition Z₄ befindet. Dann bewegt sich der Arm 17 von der Spindel 7 in Richtung der Z-Achse auf die gegenüberliegende Seite und ergreift das ge­ brauchte Werkzeug T in der Position Z₁ mit der zweiten Halteklaue 19B. Danach bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position U₀ zum Werkzeugmagazin hin in Richtung der U-Achse, zieht das gebrauchte Werkzeug T aus der zwei­ ten Werkzeughalteeinrichtung 8 des Revolverkopfes 4 und wird über 180° verschwenkt, um die Position des gebrauch­ ten Werkzeuges mit der des nächsten Werkzeuges aus zu­ tauschen.

Der Werkzeugwechselarm 17 bewegt sich dann in die Position U₃ auf der Revolverkopfseite in Richtung der U-Achse, um das nächste Werkzeug T in die zweite Werkzeughalteeinrich­ tung 8 des Revolverkopfes 4 einzusetzen. Danach bewegt er sich in die Position Z₂ zur gegenüberliegenden Seite der Spindel 7 in Richtung der Z-Achse, um die zweite Halte­ klaue 19A vom nächsten Werkzeug T zu entfernen, bewegt sich in die Position U₀ auf der Magazinseite in Richtung der U-Achse und auf die gegenüberliegende Seite von der Spindel 7 in Richtung der Z-Achse, damit das von der zwei­ ten Halteklaue 19B gehaltene gebrauchte Werkzeug T eine Position einnimmt, die konzentrisch zum Magazintopf 13 in der Position Z₁ ist. Als nächstes bewegt sich der Werk­ zeugwechselarm 17 in die Position U₁ auf die Magazinseite in Richtung der U-Achse, um das gebrauchte Werkzeug T in den Magazintopf 13 einzusetzen, und bewegt sich in die Po­ sition Z₂ zur Spindel 7 hin in Richtung der Z-Achse, um die zweite Halteklaue 19B vom gebrauchten Werkzeug T zu entfernen.

Dann bewegt sich der Werkzeugwechselarm 17 in die Position U₀ zur Revolverkopfseite in Richtung der U-Achse, und der Magazintopf 13 wird um 90° verschwenkt, so daß er zur Spindelseite in Richtung der Z-Achse weist. Der Werkzeug­ wechselarm 17 bewegt sich auf die gegenüberliegende Seite von der Spindei in Richtung der Z-Achse und verbleibt in der Position Z₁.

In einem Fall, in dem die Positionen der ersten Werkzeug­ halteeinrichtung 5 und 6 in Richtung der Z-Achse an der Endfläche des Revolverkopfes 4 verschieden voneinander und die Z-Achsen-Positionen der Mittelpunkte der Haltenuten Ta der beschickten Werkzeuge T nicht zueinander ausgerichtet sind, können erfindungsgemäß drei Werkzeugaustauschposi­ tionen des Werkzeugkopfes 3 in Richtung der Z-Achse einge­ stellt werden, um den Anforderungen durch diese Differen­ zen gerecht zu werden.

Erfindungsgemäß ist die Bewegungsrichtung des Werkzeug­ wechselarmes nicht auf die Richtung der U-Achse be­ schränkt, und der Werkzeugwechselarm kann in irgendeine Richtung bewegt werden, die senkrecht zur Z-Achse ver­ läuft, wenn die Richtung der zentralen Drehachse des Werk­ zeugmagazines mit der Z-Achse zusammenfällt.

Erfindungsgemäß wird somit ein automatisches Werkzeugwech­ selsystem in einer Kombinationsdrehmaschine vorgeschlagen. Mit Drehbewegungen und planaren Bewegungen eines Werkzeug­ wechselarmes werden Werkzeuge zwischen Magazintöpfen und einem ersten und zweiten Werkzeughalter, die an einem Re­ volverkopf montiert sind, so daß sie in Richtung der Drehachse des Revolverkopfes und in Richtung der Drehebene des Revolverkopfes weisen, ausgetauscht. Ein Werkzeug­ greifteil des Werkzeugwechselarmes besitzt erste Halte­ klauen zum Einsetzen und Zurückziehen eines Werkzeuges in den und aus dem ersten Werkzeughalter und zweite Halte­ klauen zum Einsetzen und Zurückziehen eines Werkzeuges in den und aus dem zweiten Werkzeughalter. In einer Werk­ zeugaustauschposition wird jeder Magazintopf zwischen ei­ ner ersten Austauschposition, in der der Magazintopf eine Lage parallel zum ersten Werkzeughalter einnimmt, und ei­ ner zweiten Austauschposition, in der der Magazintopf eine Lage Seite an Seite mit dem zweiten Werkzeughalter ein­ nimmt, verschwenkt. Es kann ein Werkzeugwechselarm mit einfacher Konstruktion und geringem Gewicht verwendet und ein rascher Werkzeugaustauschvorgang durchgeführt werden.

Claims (4)

1. Automatisches Werkzeugwechselsystem in einer Kombina­ tionsdrehmaschine, die einen Revolverkopf zum Halten von Werkzeugen aufweist, gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Magazintöpfen (13) zum einsetzbaren und zurückziehbaren Halten von Werkzeugen (T), die am Revolverkopf (4) montiert werden sollen;
ein Werkzeugmagazin (9) zum schrittweisen Bewegen der Magazintöpfe (13) in eine Werkzeugaustauschposition; Werkzeuggreifeinrichtungen zum Einsetzen und Heraus­ ziehen der Werkzeuge in erste und zweite Werkzeughal­ teeinrichtungen (5, 6, 8) und aus diesen heraus, wo­ bei die Halteeinrichtungen am Revolverkopf (4) so montiert sind, daß sie in Richtung der Drehachse des Revolverkopfes und in Richtung der Drehebene des Re­ volverkopfes weisen; und
einen Werkzeugwechselarm (17), der drehbar ist, um die Werkzeughalteeinrichtungen (5, 6, 8) um eine Achse zu drehen, die parallel zur Drehachse des Re­ volverkopfes (4) verläuft, und der in einer planaren Richtung bewegbar ist,
wobei der Werkzeugwechselarm (17) die Werkzeuge (T) zwischen den Magazintöpfen (13) und der ersten Werk­ zeughalteeinrichtung (5, 6) und zwischen den Magazin­ töpfen (13) und der zweiten Werkzeughalteeinrichtung (8) über die Drehbewegungen und planaren Bewegungen des Werkzeugwechselarmes (17) austauscht,
wobei die Werkzeuggreifeinrichtungen erste Greif­ klauen (18A, 18B) zum Einsetzen des Werkzeuges (T) in die ersten Werkzeughalteeinrichtungen (5, 6) und zum Herausziehen aus diesen und zweite Klemmeinrichtungen (19A, 19B) zum Einsetzen des Werkzeuges T in die zweiten Werkzeughalteeinrichtungen (8) und zum Her­ ausziehen aus diesen umfassen und
wobei jeder Magazintopf (13) in der Werkzeugaus­ tauschposition zwischen einer ersten Austauschposi­ tion, in der der Magazintopf parallel zu den ersten Werkzeughalteeinrichtungen (5, 6) angeordnet ist, und einer zweiten Austauschposition senkrecht zur ersten Austauschposition, in der der Magazintopf (13) eine Lage Seite an Seite mit den zweiten Werkzeughalteein­ richtungen (8) einnimmt, verschwenkbar ist.

2. Werkzeugwechselsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Magazintopf (13) über 90° ver­ schwenkt wird.

3. Werkzeugwechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Greif­ klauen (18A, 18B; 19A, 19B) senkrecht zueinander ver­ laufen.

4. Werkzeugwechselsystem in einer Kombinationsdrehma­ schine, die einen Revolverkopf zum Halten von Werk­ zeugen aufweist, gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Magazintöpfen (13), die in einer Ebene gedreht werden, die senkrecht zu der Drehebene des Revolverkopfes (4) verläuft, und die am Revolver­ kopf (4) zu montierende Werkzeuge einsetzbar und zu­ rückziehbar halten; und
einen Werkzeugwechselarm (17) zum Austausch der Werk­ zeuge zwischen den Magazintöpfen (13) und ersten und zweiten Werkzeughalteeinrichtungen (5, 6, 8), die derart am Revolverkopf (4) montiert sind, daß sie in die Richtung der Drehachse des Revolverkopfes und in die Richtung der Drehebene des Revolverkopfes weisen, wobei
der Werkzeugwechselarm (17) erste Greifklauen (18A, 18B) zum Einsetzen des Werkzeuges in die ersten Werk­ zeughalteeinrichtungen (5, 6) und zum Herausziehen desselben und zweite Greifklauen (19A, 19B) zum Ein­ setzen des Werkzeuges in die zweiten Werkzeughalte­ einrichtungen (8) und zum Herausziehen desselben um­ faßt und
wobei jeder Magazintopf (13) zwischen einer ersten Austauschposition, in der der Magazintopf in eine Richtung innerhalb der Richtung der Drehebene des Re­ volverkopfes (4) weist, und einer zweiten Austausch­ position, in der der Magazintopf in die Richtung der Drehachse des Revolverkopfes weist, verschwenkbar ist.