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Title:
DEVICE FOR CUTTING METAL-MACHINING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/022100
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for the cutting metal-machining of one of several workpieces clamped on pallets (WP) and held ready in a device for holding several such pallets (WP) with a control device for timed sequence control, the conveyance of the preselected pallet (WP) bearing a workpiece from the preparation (18) to the machining position (BP), a tool spindle unit changing device for preparing a preselected tool spindle unit (10) in its operative position (AP), a tool changing unit (14, 31) to prepare and take the preselected drilling, milling or grinding tool (WZ) from a tool magazine (14) into the sleeve (13) of the tool spindle unit (10) and a device in the form of a pallet magazine (PM) to take at least two workpiece pallets (WP) which has at least one preparation position (18) arranged in the vertical plane and in which the clamping position (17) is horizontal, and a conveyor (ZU) for bringing at least one loaded pallet (WP) from the preparation (18) to the machining position (BP) of the workpiece carrier (WT) having a conveyor path (20) for the pallet (WP) which can be connected to the preparation position (18) on the one hand and the machining position (BP) of the workpiece carrier (WT) on the other hand and can pivot through 180°.

Inventors:
KLICPERA UDO (DE)
SCHLIETER BERND (DE)
SCHROEPPEL MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE1993/000353
Publication Date:
November 11, 1993
Filing Date:
April 23, 1993
Export Citation:
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Assignee:
SCHIESS KOPP WERKZEUGMASCHINEN (DE)
KLICPERA UDO (DE)
SCHLIETER BERND (DE)
SCHROEPPEL MARTIN (DE)
International Classes:
B23Q3/155; B23Q7/14; (IPC1-7): B23Q7/14; B23Q3/155
Foreign References:
DE3605470A11986-08-28
US4794686A1989-01-03
FR2507521A11982-12-17
Other References:
MACHINERY AND PRODUCTION ENGINEERING Bd. 144, Nr. 3686, 1. Januar 1986, WHITHAM Seite 7 'The ultimate in flexible machining'
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 196 (M-497)(2252) 10. Juli 1986
Attorney, Agent or Firm:
Allgeier, Kurt (Rheinfelden, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Vorrichtung zur spangebenden Metallbearbeitung jeweils eines von mehreren auf WerkstückPaletten (WP) aufge¬ spannten, in einer Aufnahmevorrichtung für mehrere Werk¬ stückPaletten (WP) zum Zuführen in die Bearbeitungsposi tion (BP) bereitgehaltenen Werkstücken (W) mit a. einer Steuervorrichtung zur getakteten Folgesteuerung, a.l der Zuführung der vorgewählten mit einem Werkstück be ladenen WerkstückPalette (WP) vom Bereitstellungs¬ platz (18) zur Bearbeitungsposition (BP), a.
2. einer WerkzeugspindeleinheitWechselvorrichtung zur Be¬ reitstellung einer vorgewählten Werkzeugspindeleinheit (10) in ihrer Arbeitsposition (AP), a.
3. einer Werkzeugwechselvorrichtung (14, 31) zur Bereit¬ stellung und Zuführung des vorgewählten Bohr, Fräs¬ oder Schleifwerkzeugs (WZ) aus einem Werkzeugmagazin (14) in die Pinole (13) der Werkzeugspindeleinheit (10) sowie b. einer als Palettenmagazin (PM) ausgebildeten Aufnahme¬ vorrichtung für wenigstens zwei WerkstückPaletten (WP), das b.l wenigstens einen in vertikaler Ebene angeordneten Be¬ reitstellungsplatz (18) aufweist und bei dem b.2 der Aufspannplatz (17) horizontal ausgebildet ist, und mit c. einem Zubringer (ZU) für wenigstens eine beladene Werk¬ stückPalette (WP) vom Bereitstellungsplatz (18) in die Bearbeitungsposition (BP) des Werkstückträgers (WT) der c.l eine Förderstrecke (20) für die WerkstückPalette (WP) aufweist, die c.2 an den Bereitstellungsplatz (18) einerseits und die Be¬ arbeitungsposition (BP) des Werkstückträgers (WT) an¬ dererseits anschliessbar ist, c.3 um 180° schwenkbar gelagert ist.
4. 2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens zwei Beladeplätze (21) für Werk¬ stückPaletten (WP) aufweisende PalettenMagazin (PM) um eine waagrechte Achse (X) schwenkbar und in der Anzahl der Beladeplätze (21) entsprechenden Zahl von Schwenkstellungen arretierbar ist.
5. 3 Vorrichtung nach den Anspüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Beladeplätze (21) des PalettenMaga¬ zins (PM) und/oder die WerkstückPaletten (WP) und der Zu brin ger (ZU) sowie der Werkstückträger (WT) mit Halterungs elementen (39) versehen sind, mittels welchen die Werk¬ stückPaletten (WP) auf den Beladeplätzen (21) dem Zubrin¬ ger (ZU) und dem Werkstückträger (WT) justiert arretierbar sind.
6. 4 Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Beladeplätze (21) mit Führungsleisten (FL) ent¬ sprechend den standardisierten WerkstückPaletten (WP) und mit auf die Palettenführungen (PF) unter Federdruckwirkung (22) anpressbaren Klemmpratzen (23) versehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung der standardisierten WerkstückPalet¬ ten (WP) in den Führungsleisten (FL) der Beladeplätze (21) nur in einer den Palettenwechsel ermöglichenden Schwenkstel¬ lung des Zubringers (ZU) mittels eines entgegen dem Feder¬ druck (22) durch einen vom ZubringerSchwenkantrieb (24) an¬ getriebenen und mit diesem verriegelten Stössel (25) lösbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zubringer (ZU) als um eine horizontale Achse (50) schwenkbar und als Förderstrecke (20) für die Werk stückPalette (WP) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die standardisierten WerkstückPaletten (WP) mit Ausnehmungen (33) und die Förderstrecke (20) mit in diese eingreifenden Mitnahmeorganen (26) zum Erfassen und Weiter¬ fördern der im Bereitstellungsplatz (18) des PalettenMaga¬ zins (PM) und in der Bearbeitsposition (BP) des Werkstück¬ trägers (WT) bereitstehenden WerkstückPaletten (WP) ver¬ sehen sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Förderstrecke (20) als Kettenförde¬ rer (27) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang des Kettenförderers (27) aus dem KettenfördererAntriebsmotor (28) und einer in der hori¬ zontalen Schwenkachse (50) des Zubringers (ZU) angeordnete Antriebswelle (38) und einem auf dieser befestigte in die Förderkette (29) eingreifendes Antriebsritzel (30) ausgebil¬ det ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Förderstrecke (20) aus zwei par allel angeordneten Gewindespindeln (32) besteht, deren Ge¬ windemuttern (35) in Ausnehmungen (33) der WerkstückPalet¬ ten (WP) eingreifende Mitnahmeorgane (34) aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (32) mit Rechts und Linksge¬ winde versehen und/oder gegenläufig angetrieben sind.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, die Förderstrecke (20) aus zwei gegen¬ läufig bewegbar angetriebenen, an ihren beidseitig ausfahr¬ baren Enden Mitnahmeorgane (34) aufweisenden Zahnstangen (36) gebildet ist, und die Mitnahmeorgane (34) zum beidsei tigen gleichzeitigen Eingriff in die Ausnehmungen (33) der WerkstückPaletten (WP) auf der BereitstellungsplatzSeite und der Werkstückträger—Seite ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Förderstrecke (20) aus zwei ge¬ genläufig angetriebenen, teleskopierbaren Stäben (37) gebil¬ det ist, an deren beidseitig ausfahrbaren Enden Mitnahmeor¬ gane (34) zum gleichzeitigen beidseitigen Eingriff in die Ausnehmungen (33) der Werkstückpaletten (WP) auf der Bereit stellungsplatzSeite und der WerkstückträgerSeite vorge¬ sehen sind. v.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die WerkzeugspindeleinheitWechselvorrichtung d.l eine vertikale, auf einer gemeinsamen Maschinenfuss Einheit (1) angeordnete Ständerkonsole (4) sowie d.2 mit dieser betriebsmässig lös und auswechselbar ver bunden eine Werkzeugspindeleinheit (10) und d.3 eine unterhalb der betriebsmässig mit der Ständerkon¬ sole (4) verbundenen Werkzeugspindeleinheit (10) ange¬ ordnete, zum richtungsgeführten Wegschieben der von der Ständerkonsole (4) gelösten Werkzeugspindeleinheit (10) aus ihrer Arbeitsposition (AP) in eine im Abstand von der Ständerkonsole (4) eingerichtete Bereitschafts position (16) ausgebildete (erste) Führungsbahn (41) aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die (erste) Verschiebebahn (43) einen heb und senkbaren Abschnitt unterhalb der in Arbeitsposition (AP) befindlichen Werkzeugspindeleinheit (10) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerkonsole (4) oder deren Anschlussele¬ ment (45) für die lösbare Verbindung mit der Werkzeugspin¬ del einheit (10) aus der jeweiligen Arbeitsposition (AP) ab¬ senkbar ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die (erste) Verschiebebahn (43) an ihrem Ende eine Verzweigung oder eine Drehscheibe (42) aufweist, an welche eine weitere (zweite) Verschiebebahn (44) angeschlos¬ sen ist, die als Bereitschaftsposition (16) für eine Mehr zahl von Werkzeugspindeleinheiten (10,11) ausgebildet ist oder zu dieser hinführt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschiebebahn (43) geradlinig verläuft und die an ihrem Ende anschliessende rechtwinklig zu ihr verlaufend beidseitig sich erstreckende zweite Verschiebe¬ bahn (44) als Bereitschaftsposition (16) für eine Mehrzahl von Werkzeugspindel einheiten (10,11) ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeleinheiten (10) mit einem unmit¬ telbar auf der Spindelwelle angeordneten Synchronläufermo¬ tor versehen sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzgenerator für den Synchronläufermotor im Bereich des Anschlusselements (45) der Ständerkonsole (4) zur lösbaren Verbindung mit der in Arbeitsposition (AP) befindlichen Werkzeugspindeleinheit (10) in oder an der Ständerkonsole (4) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (45) der Ständerkonsole (4) und die Anschlussflächen (46) der Werkzeugspindeleinheiten (10) mit fernsteuerbar druckmittelbetätigbaren Pass und An¬ kervorrichtungen und Schnellverbindungen für die Stromüber tragung versehen sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (45) gegenüber der Ständer¬ kpnsole (4) heb und senkbar ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschluss lement (45) im Bereich der An¬ schlussfläche (46) mit Schwalbenschwanz oder TNuten zur Aufnahme der entsprechenden Passleisten der Werkzeugspinde1 einheiten (10) ausgerüstet sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Werkzeugmagazin (14) in waagrechten Achsen (Xi) gehaltenen Werkzeuge (WZ) mittels eines Doppelzangen 5 greifers (ZG) entnehmbar sind, der um eine horizontale Ach¬ se (v) schwenkbar und an einer mittels eines Kraftantriebs um eine vertikale Achse (w) drehbaren Konsole angeordnet und in Richtung parallel zur Werkzeugaufnahme bzw. Spindel¬ achse (Z) auf einer Führungsbahn (41) um wenigstens einen 0 Hubschritt vor und rückwärts verfahrbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Doppelzangengreifer (ZG) in der Aus¬ gangslage (A) ein im Werkzeugmagazin (14) vorhandenes er 5 stes Werkzeug (WZ 1) durch die erste Zange (Z 1) erfassbar und durch Verfahren um einen (ersten) Hubschritt (H l und Drehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) mittels der zweiten Zange (Z 2) ein in der Pinole (13) vor¬ handenes zweites Werkzeug.(WZ 2) erfass und durch einen Rückhubschritt (R) der Werkzeugspindeleinheit (10) aus der Pinole (13) herausziehbar, und dass danach durch Schwenken des Zangengreifers (ZG) um 180° um die horizontale Achse (v) das erste Werkzeug (WZ 1) vor die Pinole (13) bring und durch Ausführung eines weiteren ReversierRückhub schritts (R) in die Pinole (13) einführbar und darauf durch Zurückdrehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) und Verfahren um den ReversierHubschritt (H 2) in die Ausgangslage (A) verfahrbar ist, in welcher das zweite Werkzeug (WZ 2) in das Werkzeugmagazin (14) einsetzbar ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Doppelzangengreifer (ZG) in der Aus¬ gangsposition (A) ein im Werkzeugmagazin (14) vorhandenes erstes Werkzeug (WZ 1) durch die erste Zange (Z 1) erfass¬ bar und durch Verfahren um einen ersten Hubschritt (H 1) und Drehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) mittels der zweiten Zange (Z 2) ein in der Pinole vor¬ handenes zweites Werkzeug (WZ 2) erfass und durch einen zweiten Hubschritt (H 2) aus der Pinole (13) herausziehbar, und dass danach durch Schwenken des Zangengreifers (ZG) um 180° um die horizontale Achse (v) das erste Werkzeug (WZ 1) vor die Pinole (13) bring und durch Ausführung eines dritten ReversierHubschritts (H 3) in die Pinole (13) einführbar und darauf durch Zurückdrehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) und Verfahren um den Re¬ versierHubschritt (H 4) in die Ausgangslage (A) verfahrbar ist, in welcher das zweite Werkzeug (WZ 2) in das Werkzeug¬ magazin (14) einsetzbar ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zangengreifer (ZG) in der Ausgangslage (A) ein im Werkzeugmagazin (14) vorhandenes erstes Werkzeug (WZ 1) durch die erste Zange (Z I) erfassbar und durch Ver¬ fahren um ein ersten Hubschritt (H l) und Schwenken um 90° um die horizontale Achse (v) sowie durch Drehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) und Zurückschwenken des Zangengreifers (ZG) um 90° um die horizontale Achse (v) mittels der zweiten Zange (Z 2) ein in der Pinole (13) vorhandenes zweites Werkzeug (WZ 2) erfass und durch einen zweiten Hubschritt (H 2) aus der Pinole (13) herausziehbar, und dass danach durch Schwenken des Zangengreifers (ZG) um 180° um die horizontale Achse (v) das erste Werkzeug (WZ 1) vor die Pinole (13) bring und durch Ausführung eines dritten ReversierHubschritts (H 3) in die Pinole (13) einführbar und danach durch Schwenken des Zangengreifers (ZG) um 90° um die horizontale Achse (v) und Zurückdrehen der Konsole (40) um 90° um die vertikale Achse (w) , Zurück¬ schwenken des Zangengreifer (ZG) um 90° um die horizontale Achse (v) und Verfahren um den Reversier—Hubschritt (H 4) in die Ausgangslage (A) verfahrbar ist, in welcher das zwei¬ te Werkzeug (WZ 2) in das Werkzeugmagazin (14) einsetzbar ist.
Description:
Beschreibung

Vorrichtung zur spangebenden Metallbearbeitung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spangebenden Me¬ tallbearbeitung eines von mehreren auf Werkstück-Paletten aufgespannten, in einer Aufnahmevorrichtung für mehrere Werkstückpaletten zum Zuführen in die Bearbeitungsposition bereitgehaltenen Werkstücken.

Derartige Vorrichtungen sind schon vorgeschlagen worden,bei denen mittels einer Steuervorrichtung zur getakteten Folge¬ steuerung mehrere Maschinenfunktionenen teilweise gleich- zeitig und auch teilweise aufeinanderfolgend ablaufen, und zwar das Zuführen einer vorgewählten mit einem Werkstück be¬ ladenen Werkstück-Palette von einem Bereitstellungsplatz zur Bearbeitungsposition sowie mittels einer Werkzeug¬ wechselvorrichtung das Einsetzen eines vorgewählten Bear- beitungswerkzeugs in die Pinole der Werkzeugspindelheit.

Werkzeugmagazin und Wechseleinrichtung gewährleisten eine automatische, der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe entspre¬ chende Werkzeugversorgung.

Dabei ist es erforderlich, dass der Werkzeugträger der Be¬ arbeitungsmaschine bzw. dessen Aufspannplatte zur massge¬ nauen Aufnahme der Werkstück-Paletten ausgebildet ist.

Das Beladen der Werkstück-Paletten mit zur Bearbeitung be¬ stimmten Werkstücken erfolgt auf einem Paletten-Montage¬ platz. Dort werden die Werkstücke mittels einer Aufspann- vorrichtung massgenau justiert, auf die Werkstück-Paletten aufgespannt und dann zu einem Bereitstellungsplatz ver- bracht.

Von diesem kann im Zeitpunkt des Werkstückwechsels die Werk¬ stück-Palette manuell oder mittels einer Beladevorrichtung, z. B. eines Greifers - oder bei schweren Werkstücken eines Hebezeugs - in die Bearbeitungsposition auf dem Werkstück- träger der Bearbeitungsmaschine verbracht werden, von wel¬ cher zuvor das bereits bearbeitete Werkstück gelöst und ent¬ fernt worden war.

Es sind ferner auf Führungsbahnen verschiebbare Zubringer- Vorrichtungen für die Werkstückpaletten bekannt. Ausserdem ist bereits vorgeschlagen worden, auf einer gemeinsamen Vor¬ richtung mehrere Bereitstellungsplätze für mit Werkstücken beladene Werkstück—Paletten anzuordnen, die karusselartig drehbar oder aber auch ähnlich einer Förderbahn ausgebildet sein kann. Von den vorhandenen Beladeplätzen der Vorrich¬ tung muss wenigstens einer in einer Stellung arretierbar sein, in welcher das Auswechseln der Werkstück-Paletten da¬ durch erfolgen kann, dass das bearbeitete Werkstück aus der Vorrichtung entfernt und ein noch unbearbeitetes auf einer Werkstück—Palette aufgespanntes Werkstück auf den freigewor¬ denen Beladeplatz eingesetzt wird.

Bei derartigen Vorrichtungen an Bearbeitungsmaschinen be¬ steht stets das Bedürfnis, die einzelnen Funktionen und Wechsel-Operationen so rasch und einfach wie möglich durch¬ zuführen, um den mechanischen und den Steuerungs-Aufwand so klein wie möglich zu halten. Ausgehend von diesen Gegeben¬ heiten kann sich eine wesentliche Vereinfachung ergeben, wenn nach einem Erfindungsgedanken bei einer als Paletten- magazin für wenigstens zwei Werkstück-Paletten ausgebilde¬ ten Aufnahmevorrichtung wenigstens ein in vertikaler Ebene ausgeordneter Bereitstellungsplatz vorgesehen und der Be¬ lade- und Aufspannplatz horizontal ausgebildet ist.

Wenn der Bereitstellungsplatz der Paletten für die der Be¬ arbeitung zuzuführenden Werkstücke nach der Erfindung in vertikaler Ebene angeordnet ist, dann können die Werkstück- Paletten in dieser Vertikalebene unmittelbar, d.h. ohne zu-

sätzliche Schwenk- oder Kippbewegungen in die Bearbeitungs¬ position überführt und auf dem Werkstückträger arretiert werden. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn das Werk¬ stück ein horizontal-axialer Rotationskörper ist und der Werkzeugträger einen Drehantrieb aufweist; der Rotations¬ körper kann dann zusätzlich in einer Lünette und/oder in einem Reitstock gelagert sein. Ferner ist die Ausgestaltung mit einem horizontal ausgericheteten Belade- und Aufspann¬ platz vorteilhaft, insbesondere bei schweren Werkstücken, die gegebenenfalls mit einem Fördermittel herangeführt wer¬ den müssen. Das Aufspannen und Justieren mittels einer hier¬ zu bereitgestellten Vorrichtung auf der Werkstück-Palette kann dadurch in einfacher Weise ohne erhebliche manuelle An¬ strengungen oder Zugriffe durchgeführt werden.

Ganz wesentlich erscheint hierbei die weitere erfindungsge- mässe Ausbildung eines Zubringers für wenigstens eine bela¬ dene Werkstück-Palette vom Bereitstellungsplatz in die Be¬ arbeitungsposition des Werkstückträgers, der eine Förder- strecke für die Werkstück-Palette aufweist, die an den Be¬ reitstellungsplatz einerseits und an die Bearbeitungsposi¬ tion des Werkstückträgers andererseits anschliessbar ist. Dabei ist der Zubringer in einer bevorzugten Ausbildungswei¬ se als lineare, d.h. geradlinige Förderstrecke geformt und um 180° schwenkbar gelagert.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind darin zu se¬ hen, dass das wenigstens zwei Beladeplätze für Werkstück-Pa¬ letten aufweisende Paletten-Magazin um eine waagrechte Ach- se schwenkbar und in der Anzahl der Beladeplätze entspre¬ chenden Zahl von Schwenkstellungen arretierbar ist und fer¬ ner ist es besonders vorteilhaft, wenn die Beladeplätze des Paletten-Magazins und/oder die Werkstück-Paletten und der Zubringer sowie der Werkstückträger mit Halterungselementen versehen sind, mittels welchen die Werkstück-Paletten auf den Beladeplätzen dem Zubringer und dem Werkstückträger ju¬ stiert arretierbar sind. Damit ist sichergestellt, dass die Werkstück-Paletten in jeder Bewegungslage des Paletten-Maga-

zins und/oder des Zubringers sicher mit ihrem jeweiligen Be¬ lade- oder Transportplatz verbunden sind.

Wesentlich ist dabei, dass die Arretierung zeitverlustlos aktiviert und aufgehoben werden kann. Dies wird dadurch er¬ möglicht, dass die Beladeplätze mit Führungsleisten entspre¬ chend den standardisierten Werkstück-Paletten und mit auf die Palettenführungen unter Federdruckwirkung anpressbar Klemmpratzen versehen sind. Die passgenaue Lage der Palet- ten wird in an sich bekannter Weise durch Anschläge oder durch entsprechend formschlüssig Justier-Elemente sicherge¬ stellt.

Um diese Sicherheit weiterhin zu gewährleisten, muss vorge- sehen sein, dass diese Klemmkraft nur dann gelöst werden kann, wenn die betreffende Werkstück-Palette von ihrem je¬ weiligen Platz zu entfernen bzw. auszutauschen ist. Hierzu ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass die Klemmung der standardisierten Werkstück-Paletten in den Führungs- nuten der Beladeplätze nur in je der dem Palettenwechsel er¬ möglichenden Schwenkstellung des Zubringers mittels eines entgegen dem Federdruck durch einen vom Zubringer-Schwenkan¬ trieb angetriebenen und mit diesem verriegelten Stössel lös¬ bar ist.

Nach einem weiteren Merkmal ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die standardisierten Werkstück—Paletten mit Ausneh¬ mungen und die Förderstrecke mit in diese eingreifenden Mit¬ nahmeorganen zum Erfassen und Weiterfördern der im Bereit- Stellungsplatz des Paletten-Magazins und in der Bearbeitspo- sition des Werkstückträgers bereitstehenden Werkstück-Palet¬ ten versehen sind. Diese standardisierten Werkstück-Palet¬ ten entsprechen im wesentlichen der DIN-Normen; sie sind je¬ doch an zwei Seitenkanten mit einander gegenüberliegenden Ohren versehen, in welche die Ausnehmungen eingearbeitet sind, die zum Eingriff der Mitnahmeorgane dienen. Die ein¬ fachste Ausführung besteht darin, dass bei vertikaler Stel¬ lung der Werkstück-Palette in die in waagrechter Richtung

beidseitigen Ohren senkrecht verlaufende Nuten zum Eingriff der als Mitnahmebolzen ausgebildeten Mitnahmeorgane eingear¬ beitet sind.

In einer vorteilhaften Ausbildungsweise kann nach einem we¬ sentlichen Erfindungsmerkmal die Förderstrecke des Zubrin¬ gers als Kettenförderer vorgesehen sein, und dabei kann die Anordnung weiterhin so getroffen sein, dass der Antriebs¬ strang des Kettenförderers aus dem Kettenförderer-Antriebs- motor und einer in der horizontalen Schwenkachse des Zubrin¬ gers angeordnete Antriebswelle und einem auf dieser befe¬ stigte in die Förderkette eingreifendes Antriebsritzel aus¬ gebildet ist.

In Abwandlung dieser Ausgestaltung kann die Förderstrecke auch aus zwei parallel angeordneten Gewindespindeln beste¬ hen, deren Gewindemuttern in Ausnehmungen der Werkstück-Pa¬ letten eingreifende Mitnahmeorgane aufweisen wobei die Ge¬ windespindeln mit Rechts- und Linksgewinde und/oder gegen- läufig angetrieben sein können.

Eine andere bevorzugte Ausbildungsweise kann auch noch dar¬ in bestehen, dass die Förderstrecke aus zwei gegenläufig be¬ wegbar angetriebenen, an ihren beidseitig ausfahrbaren En- den Mitnahmeorgane aufweisenden Zahnstangen gebildet ist, und die Mitnahmeorgane zum beidseitigen gleichzeitigen Ein¬ griff in die Ausnehmungen der Werkstück-Paletten auf der Be¬ reitstellungsplatz-Seite und der Werkstückträger-Seite aus¬ gebildet sind. Diese Ausführung erscheint besonders einfach und betriebssicher.

Als weitere Abwandlung ist es erfindungsge äss auch mög¬ lich, dass die Mitnahmeorgane zum beidseitigen gleichzei¬ tigen Eingriff in die Ausnehmungen der Werkstück-Paletten auf der Bereitstellungsplatz-Seite und der Werkstückträger- Seite ausgebildet sind oder aber weiterhin, dass die Förder¬ strecke aus zwei gegenläufig angetriebenen, teleskopierba- ren Stäben gebildet ist, an deren beidseitig ausfahrbaren

Enden Mitnahraeorgane zum gleichzeitigen beidseitigen Ein¬ griff in die Ausnehmungen der Werkstückpaletten auf der Be¬ reitstellungsplatz-Seite und der Werkstückträger-Seite vor¬ gesehen sind.

Bei der Ausbildungsweise der Förderstrecke mit Gewindespin— dein, Zahnstangen oder Teleskopstäben können die Mitnahmeor¬ gane als aus lenkbare oder ausrückbare hakenartige Mitnahme¬ nasen geformt sein, welche in die Nuten oder dergl. Ausneh- mungen in den beidseitigen Ohren der Werkstückpaletten ein¬ greifen.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch die weitere Ausgestal¬ tung der Vorrichtung zu einem hochautomatisierten Ferti— gungszentrum durch Verbindung mit einem Vorrichtungsteil zum Wechseln sowohl der Werkzeuge zwischen dem Werkzeugma¬ gazin und der jeweils in Arbeitsposition befindlichen Werk¬ zeugspindel bzw. Werkzeugspindeleinheit, wie auch der Werk¬ zeugspindeleinheit aus ihrer Bereitschaftsposition in die Arbeitsposition.

Die erstgenannte Vorrichtung weist einen kraftbetätigbaren, verfahr— und drehbaren sowie verschwenkbaren Zangengreifer auf, dessen öffnen- und schliessbare Greiferbacken auf die jeweilige Werkzeugentnahmeachse und die Spindelachse aus¬ richtbar sind.

Ausgehend hiervon ist die erfindungsge ässe Werkzeugspindel- einheitwechselvorrichtung mit einer vertikalen, auf einer gemeinsamen Maschinenfuss—Einheit angeordnete Ständerkonso¬ le sowie einer mit dieser betriebsmässig lös- und auswech¬ selbar verbundenen Werkzeugspindeleinheit und einer unter¬ halb der betriebsmässig mit der Ständerkonsole verbundenen Werkzeugspindeleinheit angeordneten, zum richtungsgeführten Wegschieben der von der Ständerkonsole gelösten Werkzeug¬ spindeleinheit aus ihrer Arbeitsposition in eine im Abstand von der Ständerkonsole eingerichtete BereitSchaftsposition ausgebildeten (ersten) Verschiebebahn versehen.

Diese Lösung beinhaltet einen mittels der gemeinsamen Werk- zeugfuss-Einheit mit dem Vorrichtungsteil zum schnellen automatisierten Wechseln der Werkzeuge verbundenen Vorrich¬ tungsteil, der eine weitere Dimension in der Auswahl der aufeinanderfolgend einzusetzenden Werkzeuge eröffnet. Diese müssen jetzt nicht mehr danach ausgewählt werden, welche Werkzeugaufnahme bzw. Spindel der Werkzeugspindel zur Ver¬ fügung steht, sondern es können in beliebiger Reihenfolge in gleicher Werkstückaufspannung unabhängig von der Werk- zeuggrösse und deren Konus- oder Schaftgrösse alle erforder¬ lichen Bearbeitungen mit verschiedenartigen Werkzeugen durchgeführt werden.

Dabei kann die Verschiebebahn als Schienenspur ausgebildet und die Werkzeugspindeleinheiten können mit auf dieser ge¬ führten Rollen versehen sein. Ferner ist es möglich, auf der Schienenspur besondere verfahrbare Roll-Container zur Aufnahme von Werkzeugspindeleinheiten anzuordnen, von denen sie dann in eine Bereitschaftsposition weggefördert, z.B. abgehoben werden. Auch kann die Verschiebebahn als Hänge¬ bahn ausgebildet sein, von welcher die Werkzeugspindelein¬ heiten in ihrer Bereitschaftsposition nach unten abgelassen werden.

In Abwandlung hiervon kann als Verschiebebahn auch ein Band¬ oder Plattenförderer dienen, auf den die Werkzeugspindelein¬ heiten abgelassen und von dem sie im Bereich Bereitschafts¬ position abgehoben oder beiseite geschoben werden.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Verschiebebahn eine gleisartige Schienenspur, auf der die Werkzeugspindeleinhei¬ ten mittels Gleitmitteln oder Rollen leicht verfahrbar sind. Dabei kann nach einem weiteren Vorschlag die Verschie¬ bebahn einen heb- und senkbaren Abschnitt unterhalb der Ar- beitsposition der an der Ständerkonsole angeordneten Werk¬ zeugspindeleinheit aufweisen. Dieser wird zur Übernahme der Werkzeugspindeleinheit unter dieser angehoben, so dass die Verbindung zur Ständerkonsole gelöst werden kann und die

Werkzeugspindeleinheit auf der Verschiebebahn oder auf einem auf dieser verfahrbaren Roll-Container ruht. In Ab¬ wandlung hiervon kann erfindungsgemäss die Ständerkonsole oder deren Anschlusselement für die lösbare Verbindung mit der Werkzeugspindeleinheit aus der jeweiligen Arbeitsposi¬ tion absenkbar ausgebildet sein, so dass die auszuwechseln¬ de Werkzeugspindeleinheit auf die Verschiebebahn abgelassen werden und von dort aus weiterbewegt werden kann.

Je nach der gewählten Ausgestaltung der Verschiebebahn und deren Besonderheiten — wie erwähnt beispielsweise als Förde¬ rer oder als Hängebahn - genügt diese zur Aufnahme und zum Abtransport und zur Zuführung der-jeweils auszuwechselnden Werkzeugspindeleinheiten, da diese mittels anderer, zusätz- 1icher Hebewerkzeuge oder Ubernahmevorrichtungen in eine Be¬ reitschaftsposition überführt werden können.

Bevorzugterweise ist erfindungsgemäss die Anordnung so vor¬ gesehen, dass die (erste) Verschiebebahn an ihrem Ende eine Verzweigung oder eine Drehscheibe aufweist, an welche eine weitere (zweite) Verschiebebahn angeschlossen ist, die als Bereitschaftsposition für eine Mehrzahl von Werkzeugspindel¬ einheiten ausgebildet ist oder zu dieser hinführt, wobei eine besonders vorteilhafte Anordnung in der Weise getrof- fen werden kann, dass die erste Verschiebebahn geradlinig verläuft und die an ihrem Ende anschliessende rechtwinklig zu ihr verlaufend beidseitig sich erstreckende zweite Ver¬ schiebebahn als Bereitschaftsposition für eine Mehrzahl von Werkzeugspindeleinheiten ausgebildet ist. Auf diese Weise sind die in der Bereitschaftsposition vorgehaltenen Werk¬ zeugspindeleinheiten mit unterschiedlichen Werkzeugauf¬ nahmen bzw. Spindeln für verschieden grosse Werkzeuge jeder¬ zeit zugriffsbereit; es ist dann auch leicht möglich, die Werkzeugspindeln im Bedarfsfall auszutauschen oder sie mit Spezialaufnahmevorrichtungen für Sonderwerkzeuge zu verse¬ hen.

Weitere vorteilhafte Besonderheiten der erfindungsgemässen

Vorrichtung sind noch darin zu sehen, dass die Werkzeugspin¬ deleinheiten mit einem unmittelbar auf der Spindelwelle an¬ geordneten Synchronläufermotor versehen sind die von einem Frequenzwandler drehzahlgeregelt sind. Ausserdem wird das Austauschen der Werkzeugspindeleinheiten noch dadurch beson- sonders erleichtert, wenn nach einem weiteren Merkmal das Anschlusselement der Ständerkonsole und die Anschluss¬ flächen der Werkzeugspindeleinheiten mit fernsteuerbar druckmittelbetätigbaren Pass- und Ankervorrichtungen und SchnellVerbindungen für die Stromübertragung versehen sind.

Bei einem erfindungsgemäss gestalteten Bearbeitungszentrum gewährleisten das Werkzeugmagazin, die Werkzeugwechselein¬ richtung und die Wechselvorrichtung für die Werkzeugspindel- einheiten eine automatische, der jeweiligen Bearbeitungsauf¬ gabe entsprechende, weitgehend frei gestaltbare Werkzeugver¬ sorgung; es stellt somit die Basis für hohe Automatisie¬ rungsstufen dar.

Das folgende Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt wei¬ tere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erkennen, die anhand der Darstellung in den Zeichnungen im folgenden näher beschrieben und erläutert sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamt-Draufsieht auf ein hoch¬ automatisiertes Bearbeitungszentrum mit den erfin- dungsgemässen Vorstellungen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Werkstück-Palet¬ ten-Wechselvorrichtung in Draufsicht;

Fig. 3 eine Darstellung gemäss Fig. 2 in Blickrichtung auf die Zubringerschwenkasche und die Spindelachse der

Werkzeugspindeleinheit;

Fig. 4 eine Darstellung gemäss Fig. 3 in Blickrichtung auf

die waagrechte Achse (x) des Palettenmagazins;

Fig. 5 eine Darstellung gemäss Fig. 3 in einer abgewandel¬ ten Ausführung;

Fig. 6 den Zubringer mit Kettenförderer;

Fig. 7 den Zubringer mit einem Zahnstangenförderer;

Fig. 8 den Zubringer mit einem Zahnstangenförderer in Draufsicht;

Fig. 9 den Zubringer mit einem Zahnstangenförderer in abge¬ wandelter Ausführung;

Fig. 10 den Zubringer mit einem Zahnstangenförderer in abge¬ wandelter Ausführung in Draufsicht;

Fig. 11 den Zubringer mit einem Gewindespindel—Förderer;

Fig. 12 den Zubringer gemäss Fig. 11 in Draufsicht;

Fig. 13 den Zubringer mit einem Teleskopförderer;

Fig. 14 den Zubringer gemäss Fig. 13 in Draufsicht;

Fig. 15 die Festklemmvorrichtung für die Werkstück-Palet¬ ten;

Fig. 16 die Festklemmvorrichtung gemäss Fig. 13 in einem Teilschnitt.

In Fig. 1 ist ein mittels der erfindungsgemässen Vorrich- tungen geschaffenes, auf einer Maschinenfusseinheit 1 zusam- mengefasstes hochautomatisiertes BearbeitungsZentrum darge¬ stellt. Dieses u fasst eine Werkzeugmagazin—Konsole 2 mit dem Werkzeugmagazin 14 und eine Ständerführungswange 3, auf

dem die Ständerkonsole 4 verfahrbar ist. Ferner ist noch eine Reitstock-Führungswange 5 vorgesehen, durch die die Verfahrbarkeit des Reitstocks 6 ermöglicht wird. Mit 7 ist das automatische Werkstück-Paletten-Aufnahmegetriebe be- zeichnet.

An der Ständerkonsole 4 ist ein vertikal verfahrbares An¬ schlusselement 45 mit der Anschlussfläche 46 zum Anschlies- sen der Werkzeugspindel-Einheit 10 vorgesehen.

Ferner ist in Figur 1 dargestellt, wie die in der Bereit¬ schaftsposition 16 der Werkzeugspindeleinheit-Wechselvor¬ richtung vorgehaltene Werkzeugspindeleinheit 11 auf einer in Querrichtung R zur Spindelachse Z verlaufenden Führungs- bahn 43 und 44 verschiebbar und in eine Wechselposition 42 auf eine zweite coaxial zur Spindelachse Z verlaufende zweite Führungsbahn 43 umsetzbar ist. Auf dieser ist die Werkzeugspindeleinheit 10 oder 11 bis zur Ständerkonsole 4 verfahr- und an die Anschlussfläche 46 anschliessbar. Diese Vorrichtung ermöglicht einen beliebigen Austausch der Werk¬ zeugspindeleinheiten 10, 11 in der Ausgangsposition A.

Die Werkzeuge WZ werden in der Werkzeugmagazin 14 vorgehal¬ ten und mittels eines an der Konsole 40 angeordneten Zangen- greifers ZG der Werkzeugwechselvorrichtung 31 in die Spin¬ del 13 eingesetzt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Zubringer ZU eine waagrechte (gestrichelt dargestellte) und eine senkrechte Stellung einnehmen; dabei ist er um die Schwenkachse 50 schwenkbar, die mit dem Schwenkantrieb im Ständergestell 47 angeordnet ist. In der waagrechten Stellung schliesst die nicht näher dargestellte Förderstrecke 20 beidseitig an die Führungsleisten FL der Palettenführungen PF des Werkstück- trägers WT und des Palettenmagazins PM an, wie dies auch aus Fig. 3 ersichtlich ist. In Fig. 2 ist ferner der Auf¬ spannplatz 17 der Werkzeug-Palette WP dargestellt, und ausserdem ist der Bereitstellungsplatz 18 zu ersehen, in

welchem die Werkstück-Palette WP senkrecht steht und in der Palettenführung PF gehalten ist, die mit der Förderstrecke 20 des Zubringers fluchtet.

Aus den Fig. 3 und 4 sind weitere Einzelheiten der zusammen¬ wirkenden Aggregate ersichtlich, und zwar das um die waag¬ rechte Achse X schwenkbare Palettenmagazin mit einer Werk¬ stück-Palette WP auf dem Aufspannplatz 17 und einer wei¬ teren Werkstück-Palette WP in der Bereitschaftsposition 16, gehalten in der Palettenführung PF. Mit 19 ist die Werkzeug¬ träger-Einheit bezeichnet, die im Ausführungsbeispiel mit einem Drehantrieb 48 versehen ist, so dass ein axialzen¬ triertes Werkstück in Drehbewegung bearbeitet werden kann. - Der Zubringer ZU mit der Förderstrecke 20 ist um die waag- rechte Achse X schwenkbar am Ständergestellt 47 gelagert.

Die Fig. 5 zeigt weitgehend übereinstimmend die Ausbildungs¬ weise gemäss Fig. 3 mit dem Unterschied, dass der Zubringer ZU einen längeren und einen kürzeren Arm hat. Diese Ausfüh- rung ist dann geboten, wenn die (in Fig. 3, 4 und 5) nicht dargestellte Reitstock-Führungswange 5 zu hoch liegt, um ein Durchschwenken des Zubringers zu ermöglichen. In diesem Fall kann der Zubringer ZU keinen Vollkreis um 360° oder zweimal 180° fahren, so dass der Werkstückwechsel zwei ge- trennte aufeinanderfolgende Operationen erfordert. Zunächst uss die Werkstück-Palette WP vom Werkzeugträger WT - ge¬ strichelt dargestellt - vom Zubringer ZU aufgenommen und durch Schwenken um 180° - siehe Pfeilrichtung - auf einen freien Bereitschaftspositionsplatz 16 des Palettenmagazins PM gefördert und abgestellt werden. Darauf wird das Palet¬ tenmagazin um-90° oder 180° geschwenkt und eine beladene Werkstück-Palette WP wird in die Bereitschaftsposition 16 gebracht, so dass sie vom Förderer 20 des Zubringers ZU ent¬ nommen und durch Schwenken um 180° dem Werkstückträger WT übergeben werden kann.

In Fig. 6 ist eine Seite des Zubringers ZU mit dem Ketten¬ förderer 27 dargesellt, bei dem die Förderkette 29 über ein

Antriebsritzel 30 geführt ist. Die Förderkette 29 ist mit einem Mitnahmeorgan 26 - als Stift ausgebildet - ausge¬ rüstet, das - wie dargestellt - in die Ausnehmung 33 an dem seitlichen Ohr 49 der Werkstück-Palettte WP eingreift und dadurch die Werkstück-Palette WP in die gestrichelte Stel¬ lung fördert.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsmöglichkeit des Zu¬ bringers ZU mit einem Zahnstangenförderer, der im wesent- liehen aus den beiden Zahnstangen 36 besteht, die von einem gemeinsamen oder zwei getrennten Antriebsritzeln 51 ange¬ trieben sein können. Die Zahnstangenhübe sind so ausgelegt, dass die Mitnahmeorgane 34 die Werkstück-Palette WP bis zur Mitte fördern und dann aus- bzw. eingeklinkt werden, um den anschliessenden Folgehub in die jeweilige andere Endlage ausführen zu können.

Eine abgewandelte Zahnstangenausführung der Förderstrecke 20 des Zubringers ZU ist aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich. Dort ist jede der Zahnstangen 36 durch zwei getrennte An¬ triebsritzel 51 angetrieben, die aus Raumgründen aus der Mitte versetzt sind. Dadurch können die Zahnstangen 36 näher zusammengerückt werden. Diese sind ebenfalls mit den Mitnahmeorgangen 34 versehen, welche in Ausnehmungen 33 der Werkstück-Paletten WP eingreifen.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Fördererausbildung des Zu¬ bringers ZU mittels Gewindespindeln 32, die durch ein zen¬ trales Getriebe 52 angetrieben sind und an ihren Enden Mit- nahmeorgange 34 aufweisen, mit denen sie in die entsprechen¬ den Ausnehmungen 33 der Werkstück-Paletten zuerst bis zur Mitte von einer Zahnstange gefördert und dann von der an¬ deren Zahnstange übernommen werden, durch welche der Rest¬ hub ausgeführt wird.

Schliesslich ist als schematisches Ausführungsbeispiel noch eine Ausführungsform mit teleskopierbaren Stäben 37 in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Diese Ausführung hat den Vor-

teil geringen Platzbedarfs, weil das eigentliche Antriebs¬ aggregat ausserhalb der Vorrichtung als Druckmittelerzeuger bzw..Druckmittelsteuervorrichtung angeordnet ist und ledig¬ lich flexible Verbindungsschlauche zu den Teleskopstäben 37 vorhanden sind.

Aus den Fig. 15 und 16 ist ein Beispiel ersichtlich, wie die Klemmpratzen 23 unter der Wirkung der Druckfedern 22 - hier als Tellerfedern ausgebildet - auf die Flächen der Palettenführungen PF angepresst werden. Zum Lösen der Klemm¬ wirkung sind die Stössel 25 angeordnet, die in nicht darge¬ stellter Weise mittels Hebelwirkung durch die Schwenkbewe¬ gung des Zubringers ZU in der Weise angetrieben sind, dass sie in der jeweiligen Wechselstellung die Freigabe der zu wechselnden Werkstück-Paletten ermöglichen.