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Patent Searching and Data


Title:
MACHINE TOOL, IN PARTICULAR GRINDING AND/OR ERODING MACHINE, AND METHOD FOR EXCHANGING A TOOL ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/166443
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a machine tool (20), for example a grinding machine and/or an eroding machine (21). The machine tool has a machine base (22) and an axle arrangement (23) for moving a tool carrier (25) and/or a workpiece clamping device (26) relative to the machine base (22). A transport device (75) having preferably exactly two transport spaces (76) for a respective tool assembly (27) is provided on the machine base (22). A robot arm (42) having a gripping device (44) is designed to grip and move either two workpieces (38) or alternatively a single tool assembly (27). As a result, a workpiece change can be carried out directly with the workpiece clamping device (26) via the robot arm (42) or a tool assembly (27) can be accommodated and arranged in the transport device (75) or removed from the transport device (75). The transport device (75) can be moved out of the working area (A) of the machine tool (20) and into the working area (A) and, in cooperation with the axle arrangement (23) of the machine tool (20), can perform an exchange of the tool assembly (27) on the tool carrier (25).

Inventors:
GUSSMANN, Lukas (Gustav-Schwab-Straße 62, Reutlingen, 72762, DE)
Application Number:
EP2019/054757
Publication Date:
September 06, 2019
Filing Date:
February 26, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WALTER MASCHINENBAU GMBH (Jopestraße 5, Tübingen, 72072, DE)
International Classes:
B23Q3/157; B23Q7/04; B24B41/00
Foreign References:
DE1074367B1960-01-28
DE19844242A12000-04-06
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (Webergasse 3, Esslingen, 73728, DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Werkzeugmaschine (20), insbesondere Schleif- und/oder Erodiermaschine (21), mit einer Maschinenbasis (22), mit einer an der Maschinenbasis (22) angeordneten Achs anordnung (23) mit mehreren Maschinenachsen (24), die zur Positionierung und/oder Bewegung eines Werkzeugträ gers (25) und/oder einer Werkstückspanneinrichtung (26) relativ zur Maschinenbasis (22) eingerichtet ist, wobei der Werkzeugträger (35) zur Aufnahme einer Werkzeugbau gruppe (27) mit einem Werkzeug (28) und einem Fluidver teiler (29) eingerichtet ist, mit einer Transporteinrichtung (75) , die zwischen einer ersten Position (PI) außerhalb des Arbeitsbereichs (A) des Werkzeugs (28) und einer zweiten Position (P2) in nerhalb des Arbeitsbereichs (A) bewegbar ist, und zwei Transportplätze (76) zur Aufnahme jeweils einer Werk zeugbaugruppe (27) aufweist, mit einem Roboterarm (42), der eine Greifeinrichtung (44) aufweist, die zum Greifen wenigstens eines Werk stücks (38) und zum Greifen einer der Werkzeugbaugrup pen (27) eingerichtet ist, so dass mittels des Roboter arms (42) ein Werkstückwechsel ausgeführt werden kann oder eine Werkzeugbaugruppe (27) an einem der Trans portplätze (76) der Transporteinrichtung (75) angeord net oder von einem der Transportplätze (76) entnommen werden kann.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (75) in genau einem translatorischen oder rotatorischen Freiheitsgrad zwischen der ersten Position (PI) und der zweiten Position (P2) bewegbar ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (75) einen Schwenkträger (77) aufweist, der die beiden Transportplätze (76) aufweist und in der ersten Positi on (PI) und der zweiten Position (P2) um eine Schwenk achse schwenkbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che,

dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (44) wenigstens eine Greiferfingereinheit (45) aufweist, die dazu eingerichtet ist, jeweils eines der Werkstücke (38) zu greifen, und dass die Greifeinrichtung (44) ei ne Klemmeinrichtung (56) aufweist, die dazu eingerich tet ist, eine der Werkzeugbaugruppen (27) zu greifen.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass zwei Greiferfingereinhei ten (45) vorhanden sind, die unabhängig voneinander mittels jeweils einer Greiferbetätigungseinheit (48) betätigbar sind.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (56) wenigstens eine Klemmeinheit (57) mit jeweils einem Klemmkörper (59) und einer Halteaussparung (62) auf weist, wobei die Halteaussparung (62) zur Aufnahme ei nes Haltestifts (63) eingerichtet ist, der an der Werk zeugbaugruppe (27) oder einem die Werkzeugbaugruppe (27) haltenden Baugruppenträger (35) angeordnet ist, und wobei der Klemmkörper (59) zwischen einer den Hai- testift (63) beaufschlagenden Haltestellung (H) und ei ner den Haltestift (63) frei gebenden Freigabestellung (F) bewegbar ist.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine

Klemmeinheit (58) mittels jeweils einer Klemmbetäti gungseinheit (58) betätigbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 und nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Klemmbetätigungs einheiten (58) und eine der Gereiferbetätigungseinhei- ten (48) zur gemeinsamen Betätigung fluidisch und/oder mechanisch miteinander gekoppelt sind.

9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeugmagazin (36) zur Bevorratung mehrerer Werkzeugbaugruppen (27) und/oder ein Werkstückmagazin (39) zur Bevorratung meh rerer unbearbeiteter und/oder bearbeiteter Werkstücke (38) vorhanden ist, wobei das Werkzeugmagazin (36) und/oder das Werkstückmagazin (39) in der Reichweite des Roboterarms (42) angeordnet ist bzw. sind.

10. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che,

dadurch gekennzeichnet, dass an der Maschinenbasis (22) eine Traganordnung (40) angeordnet ist, die den Robo terarm (42) trägt.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Traganordnung (40) zwischen einem fixierten Zustand (S) und einem Dämp fungszustand (D) umschaltbar ist, wobei zumindest ein den Roboterarm (42) tragender Teil der Traganordnung (40) im Dämpfungszustand (D) über eine Dämpfungsanord nung (81) elastisch mit der Maschinenbasis (22) verbun den ist und im fixierten Zustand (S) über wenigstens ein Kopplungselement (84) im Wesentlichen spielfrei mit der Maschinenbasis (22) verbunden ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Traganordnung (40) über einen Antrieb (83) in einem Freiheitsgrad bewegbar ist, um das Umschalten zwischen dem fixierten Zustand (S) und dem Dämpfungszustand (D) zu bewirken.

13. Verfahren zum Auswechseln einer Werkzeugbaugruppe (27) an einem Werkzeugträger (35) einer Werkzeugmaschine (10) mit einer an der Maschinenbasis (22) angeordneten Achsanordnung (23) mit mehreren Maschinenachsen (24), die zur Positionierung und/oder Bewegung des Werkzeug trägers (35) und/oder einer Werkstückspanneinrichtung (26) relativ zur Maschinenbasis (22) eingerichtet ist, wobei die Werkzeugbaugruppe (27) ein Werkzeug (28) und einen Fluidverteiler (29) aufweist, mit einer Trans porteinrichtung (75) , die zwischen einer sich außerhalb des Arbeitsbereichs (A) des Werkzeugs (28) befindenden ersten Position (PI) und einer sich innerhalb des Ar beitsbereichs (A) befindenden zweiten Position (P2) be wegbar ist, und zwei Transportplätze (76) zur Aufnahme jeweils einer Werkzeugbaugruppe (27) aufweist, und mit einem Roboterarm (42), der eine Greifeinrichtung (44) aufweist, die zum Greifen wenigstens eines Werkstücks (38) und zum Greifen einer der Werkzeugbaugruppen (27) eingerichtet ist, mit folgenden Schritten:

Positionieren der Transporteinrichtung (75) in der ersten Position (PI),

- Anordnen einer einzuwechselnden Werkzeugbaugruppe (27) in einem der Transportplätze (76) der Trans porteinrichtung (75) in deren erster Position (PI) mit tels des Roboterarms (42),

- Bewegen der Transporteinrichtung (76) in die zweite Position ( P2 ) ,

- Anordnen der am Werkzeugträger (35) aktuelle vorhan denen Werkzeugbaugruppe (27) im freien Transportplatz (76) der Transporteinrichtung (75) in deren zweiter Po sition (P2) unter Verwendung wenigstens einer Maschi nenachse (24) der Achsanordnung (23),

- Entfernen des Werkzeugträgers (35) von der Trans porteinrichtung (75) unter Verwendung wenigstens einer Maschinenachse (24) der Achsanordnung (23),

- Schwenken der Transporteinrichtung (75) in deren zweiter Position (P2) um den Transportplatz (76) mit der einzuwechselnden Werkzeugbaugruppe (27) in eine Ein- und Auswechselposition (X) zu bringen,

- Aufnehmen der einzuwechselnden Werkzeugbaugruppe (27) mittels des Werkzeugträgers (35) und Entfernen des Werkzeugträgers von der Transporteinrichtung (75) unter Verwendung wenigstens einer Maschinenachse (24) der Achsanordnung (23) ,

- Bewegen der Transporteinrichtung (75) aus der zweiten Position (P2) in die erste Position (PI) .

Description:
Werkzeugmaschine, insbesondere Schleif- und/oder Erodiermaschine sowie Verfahren zum Auswechseln einer

Werkzeugbaugruppe

[0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine und/oder eine Erodierma schine. Die Werkzeugmaschine hat einen Werkzeugträger zur Aufnahme einer Werkezugbaugruppe sowie einen Roboterarm, der zum Auswechseln der Werkzeugbaugruppe eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Auswechseln der Werkzeugbaugruppe.

[0002] Magazine zur Bevorratung von Werkzeugen oder Werkstücken sind in unterschiedlichen Ausprägungen bekannt. Zum Beispiel offenbart DE 1 074 367 A eine Werkstückwechse leinrichtung mit einem aktiven Magazin, das eine Trans porteinrichtung zum Transportieren der Werkstücke in eine Wechselposition aufweist. Zwischen dem Magazin und dem Spannfutter zum Einspannen des Werkstücks ist ein Doppel greifer vorgesehen. Dieser kann das eingespannte Werkstück sowie das in der Wechselposition im Magazin befindliche Werkstück ergreifen und durch eine 180° Drehung austau- schen .

[0003] Aus DE 198 44 242 Al ist eine Universalschleifma schine bekannt, bei der ein Werkzeugmagazin mit mehreren Werkezugbaugruppen quer vor SchleifSpindel der Schleifma schine bewegbar ist. Durch Positionieren einer Werkzeugbau gruppe vor der Schleifspindelachse, kann durch eine Bewe gung der Schleifspindel eine neue Werkzeugbaugruppe mit ei nem Werkzeug und einem Kühlmittelverteiler in der Schleif spindel aufgenommen werden. [0004] Bei Werkzeugmaschinen kann es wünschenswert sein, dass sowohl eine Werkzeugbaugruppe, als auch ein Werkstück ausgewechselt wird. Eine Werkzeugbaugruppe ist verglichen mit dem Werkstück viel schwerer und weniger gut zu greifen. Dies erfordert in der Regel andere Wechseleinrichtungen als für den Wechsel der Werkstücke. Außerdem ist es erwünscht, dass die Wechseldauer einer Werkzeugbaugruppe sowie eines Werkstücks möglichst gering ausfällt.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfah ren mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.

[0006] Die Werkzeugmaschine ist vorzugsweise als

Schleifmaschine und/oder Erodiermaschine ausgeführt. Sie hat eine Maschinenbasis, mittels der die Werkzeugmaschine auf einer AufStellfläche, beispielsweise einem Fundament einer Werkzeughalle aufgestellt wird. An der Maschinenbasis ist eine Achsanordnung mit mehreren Maschinenachsen vorhan den. Jede Maschinenachse kann eine rotative oder translato rische Maschinenachse sein. Die Achsanordnung dient zur Po sitionierung und/oder Bewegung eines Werkzeugträgers, bei spielsweise einer Werkzeugspindel und/oder eine einer Werk stückspanneinrichtung relativ zum Schienenbasis bzw. rela tiv zueinander. Es können bis zu sechs Maschinenachsen vor handen sein.

[0007] Der Werkzeugträger ist zur Aufnahme einer Werk zeugbaugruppe eingerichtet. Eine Werkzeugbaugruppe weist jeweils ein Werkzeug, beispielsweise ein Schleifwerkzeug oder eine Erodierwerkzeug sowie einen Fluidverteiler auf. Der Fluidverteiler kann zum Abgeben von Kühlmittel oder ei ner dielektrischen Flüssigkeit verwendet werden. Zur Lage rung der Werkzeugbaugruppe in einem Werkzeugmagazin und zum Transportieren der Werkzeugbaugruppe ist vorzugsweise je weils ein lösbar mit der zugeordneten Werkzeugbaugruppe verbindbarer bzw. die zugeordnete Werkzeugbaugruppe halten der Baugruppenträger vorhanden. Beim Einsetzen der Werk zeugbaugruppe in den Werkzeugträger kann der Baugruppenträ ger entfernt und beim Entnehmen der Werkzeugbaugruppe aus dem Werkzeugträge wieder mit der Werkzeugbaugruppe verbun den werden.

[0008] Es ist eine Transporteinrichtung vorhanden, die zwischen einer ersten Position außerhalb des Arbeitsbe reichs des Werkzeugs und einer zweiten Position innerhalb des Arbeitsbereichs des Werkzeugs bewegbar ist. Die Trans porteinrichtung hat wenigstens zwei Transportplätze und vorzugsweise genau zwei Transportplätze zur Aufnahme je weils einer Werkzeugbaugruppe insbesondere mittels eines jeweiligen Baugruppenträgers. In der ersten Position befin den sich beide Transportplätze außerhalb des Arbeitsbe reichs der Werkzeugmaschine. In der zweiten Position befin det sich wenigstens einer der Transportplätze innerhalb des Arbeitsbereichs. Der Arbeitsbereich ist insbesondere durch die Positionen einer Werkzeugbaugruppe gekennzeichnet, die durch Bewegen des Werkzeugträgers mittels der Achsanordnung erreichbar sind und beispielsweise zur Bearbeitung eines Werkstücks verwendet werden können. Beispielsgemäß kann ei ne an dem Werkzeugträger angeordnete Werkzeugbaugruppe nicht aus dem Arbeitsbereich herausbewegt werden. Der Ar beitsbereich befindet sich bevorzugt oberhalb eines Maschi nenbetts, das Bestandteil der Maschinenbasis ist.

[0009] Die Werkzeugmaschine weist außerdem einen Robo terarm mit einer Greifeinrichtung auf. Die Greifeinrichtung ist sowohl zum Greifen wenigstens eines Werkstücks, als auch zum Greifen einer der Werkzeugbaugruppen eingerichtet. Mittels des Roboterarms kann ein Werkstückwechsel ausge- führt werden, vorzugsweise unmittelbar durch entnehmen und zuführen eines Werkstücks aus bzw. in die Werkstückspan neinrichtung. Der Roboterarm ist außerdem dazu eingerich tet, eine der Werkzeugbaugruppen an einem Transportplatz der Transporteinrichtung anzuordnen oder von dort zu ent nehmen. Der Roboterarm ist bevorzugt nicht über die Achsan ordnung bewegbar und kann insbesondere außerhalb des Ar beitsbereichs angeordnet sein. Er kann aber mit der Grei feinrichtung in den Arbeitsbereich eingreifen und insbeson dere die Werkstückspanneinrichtung erreichen.

[0010] Mittels des Roboterarms ist es möglich, eine ein zuwechselnde Werkzeugbaugruppe bereits in der Transportein richtung anzuordnen, solange ein Werkstück mit einer aktu ell verwendeten Werkzeugbaugruppe bearbeitet wird. Zum Wechsel der Werkzeugbaugruppe wird die Transporteinrichtung und die Achsanordnung der Werkzeugmaschine eingesetzt. Da die Transporteinrichtung zwei Transportplätze aufweist, kann dort die auszuwechselnde Werkzeugbaugruppe aufgenommen und die einzuwechselnde Werkzeugbaugruppe am Werkzeugträger angeordnet werden. Der Roboterarm muss somit nicht in der Lage sein, zwei Werkzeugbaugruppen gleichzeitig zu tragen. Die Größe und das Gewicht des Roboterarms können entspre chend klein ausfallen. Während bei einem Wechsel der Werk zeugbaugruppe die Transporteinrichtung mit den Maschinen achsen und dem Werkzeugträger zusammenarbeitet, kann der Roboterarm bei einer Ausführung dazu verwendet werden, in dieser Phase beispielsweise ein Werkstück auszuwechseln o- der andere Transporttätigkeiten auszuführen. Der Werkstück wechsel kann zeitlich auch vor oder nach dem Wechsel der Werkzeugbaugruppe erfolgen oder die Phasen des Werkstück wechsels und des Werkzeugwechsels können sich teilweise überlappen .

[0011] Die Wechselvorgänge können ausreichend schnell durchgeführt werden. Die Werkzeugmaschine benötigt insge samt lediglich eine geringe AufStellfläche . Der Roboterarm und die Transporteinrichtung können kompakt und einfach aufgebaut sein.

[0012] Es ist vorteilhaft, wenn die Transporteinrichtung in genau einem translatorischen oder rotatorischen Frei heitsgrad zwischen der ersten Position und der zweiten Po sition bewegbar ist. Eine einzige Achse, um die Trans porteinrichtung zwischen den beiden Positionen zu bewegen, ist ausreichend.

[0013] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Transporteinrichtung einen Schwenkträger, der die beiden Transportplätze aufweist. Der Schwenkträger ist vorzugswei se in der ersten Position und/oder der zweiten Position um eine Schwenkachse schwenkbar ausgeführt. Jeweils einer der Transportplätze kann in eine Ein- und Auswechselposition geschwenkt werden. Hierfür kann die Transporteinrichtung einen Schwenkantrieb bzw. rotative Achse aufweisen. Vor zugsweise schwenken beide Transportplätze stets gemeinsam, wenn der Schwenkantrieb der Transporteinrichtung die

Schwenkbewegung durchführt. Sowohl die vorzugsweise trans latorische Achse zum Bewegen der Transporteinrichtung zwi schen der ersten und der zweiten Position, als auch der Schwenkantrieb zum Schwenken des Schwenkträgers sind vor zugsweise pneumatisch angetrieben, beispielsweise mittels entsprechender Pneumatikzylinder. Andere Antriebe, insbe sondere elektrische Antriebe, können auch verwendet werden. Weitere translatorische oder rotatorische Achsen zur Bewe gung der Transporteinrichtung oder als Bestandteil der Transporteinrichtung sind bevorzugt nicht vorhanden. Die Transportrichtung zwischen der ersten und der zweiten Posi tion kann rechtwinklig zur Schwenkachse des Schwenkträgers ausgerichtet sein. Die Schwenkachse des Schwenkträgers ist bevorzugt horizontal ausgerichtet.

[0014] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Greifeinrichtung wenigstens eine Greiferfingereinheit und wenigstens eine Klemmeinrichtung auf. Die Greiferfingerein heit ist dazu eingerichtet, jeweils eines der Werkstücke zu greifen. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Greifein richtung zwei und insbesondere zwei Greiferfingereinheiten auf. Die Klemmeinrichtung ist dazu eingerichtet, jeweils eine Werkzeugbaugruppe zu greifen. Vorzugsweise ist die Greifeinrichtung derart ausgestaltet, dass genau eine

Klemmeinrichtung zum Greifen genau einer Werkzeugbaugruppe vorhanden ist. Die Werkzeugbaugruppe ist relativ schwer. Wenn die Greifeinrichtung höchstens eine Werkzeugbaugruppe greifen und aufnehmen kann, kann der Roboterarm mit der Greifeinrichtung weniger stark und kompakter ausgeführt werden .

[0015] Jede der vorhandenen Greiferfingereinheiten ist individuell betätigbar, beispielsweise mit einer Greiferbe tätigungseinheit. Die Greiferbetätigungseinheit ist dazu eingerichtet, die zugeordnete Greiferfingereinheit zwischen einer GreifStellung und einer Offenstellung umzuschalten bzw. zu bewegen.

[0016] Die Klemmeinrichtung weist zumindest eine

Klemmeinheit mit jeweils einem Klemmkörper und einer Halte aussparung auf. Die Halteaussparung ist ausgeführt, um ei nen Haltestift der Werkzeugbaugruppe oder des Baugruppen trägers aufzunehmen. Mittels einer Klemmbetätigungseinheit kann der Klemmkörper zwischen einer den Haltestift beauf schlagenden Haltestellung und einer den Haltestift freige benden Freigabestellung bewegt werden, sofern sich der Hal testift in der Halteaussparung der Klemmeinrichtung befin det . [0017] Es ist bevorzugt, wenn die Greifeinrichtung der art ausgebildet ist, dass eine der Klemmbetätigungseinhei ten und eine der Gereiferbetätigungseinheiten zur gemeinsa men Betätigung fluidisch und/oder mechanisch miteinander gekoppelt sind. Dadurch lassen sich die Anzahl der Fluidan schlüsse minimieren.

[0018] Die Klemmbetätigungseinheit und/oder die Greifer betätigungseinheit ist vorzugsweise jeweils als pneumati scher Antrieb ausgeführt und weist hierfür beispielsweise einen entsprechenden Pneumatikzylinder auf. Andere Antrie be, insbesondere elektromotorische Antriebe können eben falls verwendet werden.

[0019] Die Werkzeugmaschine hat bei einem Ausführungs beispiel ein Werkzeugmagazin zu Bevorratung mehrerer Werk zeugbaugruppen und/oder ein Werkstückmagazin zur Bevorra tung mehrerer Werkstücke. Es können mehrere Werkstückmaga zine vorhanden sei, um in einem Werkstückmagazin die bear beiteten Werkstücke und in einem anderen Werkstückmagazin die unbearbeiteten Werktücke abzulegen. Bearbeitete und un bearbeitete Werkstücke können auch in einem gemeinsamen Werkstückmagazin angeordnet sein. Das Werkzeugmagazin und/oder das Werkstückmagazin sind in Reichweite des Robo terarms angeordnet, so dass die bevorrateten Werkzeugbau gruppen bzw. Werkstücke durch die Greifeinrichtung aufge nommen werden können. Sämtliche Magazine sind vorzugsweise relativ zur Maschinenbasis unbeweglich angeordnet und wei sen insbesondere keinen eigenen Antrieb auf.

[0020] Es ist bevorzugt, wenn an der Maschinenbasis eine Traganordnung angeordnet bzw. angebracht ist, die den Robo terarm trägt. Die Traganordnung stützt sich vorzugsweise nicht am Untergrund ab und wird ausschließlich durch die Maschinenbasis getragen. Die Traganordnung befindet sich außerhalb des Arbeitsbereichs der Werkzeugmaschine und kann außerdem ein Werkzeugmagazin und/oder ein Werkstückmagazin tragen .

[0021] Die Traganordnung kann vorzugsweise zwischen ei nem fixierten Zustand und einem Dämpfungszustand umschalt- bar sein. Zum Umschalten kann die Traganordnung beispiels weise einen entsprechenden Antrieb aufweisen, der dazu ein gerichtet ist, zumindest einen Teil der Traganordnung rela tiv zur Maschinenbasis in wenigstens einem Freiheitsgrad und beispielsweise in genau einem Freiheitsgrad zu bewegen, vorzugsweise in einem translatorischen Freiheitsgrad. Im Dämpfungszustand ist die Traganordnung insbesondere aus schließlich über eine Dämpfungsanordnung elastisch mit der Maschinenbasis gekoppelt oder verbunden. Demgegenüber weist die Traganordnung Kopplungselemente auf, mittels denen die Traganordnung gegenüber der Maschinenbasis im Wesentlichen spielfrei verbunden bzw. gekoppelt werden kann. Die Kopp lungselemente sind starre Elemente. Unter starren Elementen sind solche Elemente zu verstehen, die sich beim Auftreten der üblichen, auf die Elemente einwirkenden Kräfte und Mo mente nicht oder nur unwesentlich verformen. Demgegenüber stellt die Dämpfungsanordnung eine elastische, dämpfende Kopplung zwischen der Maschinenbasis und der Traganordnung zur Verfügung. Durch die umschaltbare Traganordnung kann ein Dämpfungszustand herbeigeführt werden, in dem Schwin gungen, die durch die Bewegung des Roboterarms erzeugt wer den, nicht oder nur in gedämpftem Maß in die Maschinenbasis eingeleitet werden. Die Genauigkeit der Werkstückbearbei tung, insbesondere eines Schleifvorgangs , wird durch die Dämpfung nicht durch eingeleitete Schwingungen oder Vibra tionen beeinträchtigt, die bei einer Bewegung bzw. Be schleunigung des Roboterarms erzeugt werden können. Der Ro boterarm kann auch mit hohen Beschleunigungen während der Werkstückbearbeitung bewegt werden.

[0022] Der Verfahrensablauf zum Auswechseln einer Werk zeugbaugruppe ist wie folgt:

[0023] Zunächst wird die Transporteinrichtung in der ersten Position außerhalb des Arbeitsbereichs angeordnet. Diese Position sei als Ausgangsposition angenommen. Der Ro boterarm mit der Greifeinrichtung kann beispielsweise aus dem Werkzeugmagazin eine Werkzeugbaugruppe - insbesondere mittels des Baugruppenträgers - entnehmen und - insbesonde re mittels des Baugruppenträgers - an einem freien Trans portplatz der Transporteinrichtung anordnen. Dies kann be reits geschehen, solang noch ein Werkstück bearbeitet wird. Wenn anschließend ein Werkzeugwechsel erfolgen soll, wird zunächst die Transporteinrichtung in die zweite Position bewegt. An dem dort freien Transportplatz legt der Werk zeugträger die aktuell verwendete Werkzeugbaugruppe ab, vorzugsweise in einen Baugruppenträger. Das Ablegen der ak tuell verwendeten Werkzeugbaugruppe erfolgt durch Verwen dung der Maschinenachsen. Der Werkzeugträger wird anschlie ßend soweit von der Transporteinrichtung entfernt, dass diese eine Schwenkbewegung ausführen kann. Dann wird ein Schwenkträger der Transporteinrichtung geschwenkt, um die einzuwechselnde Werkzeugbaugruppe in eine Einwechselpositi on zu bringen. Dabei verbleibt die Transporteinrichtung in ihrer zweiten Position. Anschließend kann der Werkzeugträ ger unter Verwendung der Maschinenachsen die einzuwechseln de Werkzeugbaugruppe aus der Transporteinrichtung aufnehmen und sich von der Transporteinrichtung entfernen. Vorzugs weise verbleibt dabei der Baugruppenträger an der Trans porteinrichtung. Die eingewechselte Werkzeugbaugruppe ist jetzt einsatzbereit. Die Transporteinrichtung wird aus der zweiten Position in die erste Position außerhalb des Ar beitsbereichs bewegt, so dass die Bearbeitung ungehindert von einer Störkontur innerhalb des Arbeitsbereichs ausge führt werden kann.

[0024] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschrei bung sowie den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

[0025] Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugmaschine in der Form ei ner Schleifmaschine und/oder Erodiermaschine,

[0026] Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugbaugruppe,

[0027] Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Werkzeugbaugruppe aus Figur 2 mit einem Baugruppenträger mit zwei Haltestiften,

[0028] Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Aus führungsbeispiels einer Greifeinrichtung des Roboterarms aus Figur 1,

[0029] Figur 5 die Aufnahme einer Werkzeugbaugruppe mit tels des Baugruppenträgers durch die Greifeinrichtung in perspektivischer Darstellung,

[0030] Figur 6 eine schematische, teilgeschnittene Prin zipdarstellung einer Klemmeinheit der Greifeinrichtung, die sich in einer Haltestellung befindet,

[0031] Figur 7 eine schematische, teilgeschnittene Prin zipdarstellung der Klemmeinheit aus Figur 6 gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in Figur 6, die sich in einer Frei- gabestellung befindet,

[0032] Figur 8 die schematische, teilgeschnittene Dar stellung der Klemmeinheit aus Figur 6 gemäß der Schnittli nie VIII-VIII in Figur 6, die sich in einer Haltestellung befindet,

[0033] Figur 9 eine schematische Prinzipdarstellung ei ner Greiferfingereinheit der Greifeinrichtung aus Figur 4,

[0034] Figur 10 eine schematische teilgeschnittene Prin zipdarstellung der Anordnung einer Greiferfingereinheit und einer Klemmeinheit der Greifeinrichtung mit einer gemeinsa men Betätigungseinheit,

[0035] Figuren 11 bis 17 jeweils eine perspektivische Teildarstellung der Werkzeugmaschine in unterschiedlichen Stadien beim Auswechseln einer Werkzeugbaugruppe,

[0036] Figuren 18 und 19 jeweils eine schematische, teilgeschnittene Prinzipdarstellung einer Einrichtung zum Fixieren und Entkoppeln zumindest eines Teils einer Träger anordnung vom Maschinenbett in unterschiedlichen Zuständen und

[0037] Figuren 20 und 21 ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung aus den Figuren 17 und 18 in unterschiedli chen Zuständen. [0038] In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Werkzeugmaschine 20 perspektivisch darstellt. Die Werkezug maschine 20 kann als Schleifmaschine und/oder Erodierma schine 21 ausgeführt sein. Die Werkzeugmaschine 20 hat eine Maschinenbasis 22, mittels der die Werkzeugmaschine 20 auf einer AufStellfläche aufgestellt wird, beispielsweise dem Fußboden einer Halle. Auf der Maschinenbasis 22 ist eine Achsanordnung 23 vorhanden. Die Achsanordnung 23 umfasst mehrere Maschinenachsen 24, mittels denen ein Werkzeugträ ger 25 und/oder eine Werkstückspanneinrichtung 26 transla torisch bzw. rotatorisch relativ zur Maschinenbasis 22 be wegt werden kann bzw. können. Jede Maschinenachse 24 kann als rotatorische oder translatorische Achse ausgebildet sein und beispielsweise einen elektromotorischen Antrieb aufweisen. Die translatorischen Maschinenachsen weisen eine translatorische Führung, beispielsweise eine Schlittenfüh rung und die rotatorischen Maschinenachsen 24 weisen eine rotatorische Führung auf. Solche Achsanordnungen 23 sind grundsätzlich bekannt.

[0039] Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbei spiel der Werkzeugmaschine 20 ist der Werkzeugträger 25 über drei translatorische Maschinenachsen 24 in die drei Raumrichtungen relativ zur Maschinenbasis 22 bewegbar.

[0040] Die Werkstückspanneinrichtung 26 ist über zwei rotatorische Maschinenachsen 24 bewegbar. Die eine Drehach se erstreckt sich dabei beispielsgemäß in eine vertikale Richtung, während die andere rotatorische Maschinenachse ein aufgenommenes Werkstück um dessen Werkstücklängsachse W drehen kann. Die Längsachse des Werkstücks ist in einge spanntem Zustand beispielsgemäß horizontal ausgerichtet.

[0041] Die Werkstückspanneinrichtung 26 ist zum Einspan nen eines Werkstücks 38 (schematisiert in Figuren 9 und 10 dargestellt) , insbesondere eines zylindrischen Werkstücks, eingerichtet. Das Werkstück 38 kann auch ein herzustellen des oder zu bearbeitendes Werkzeug, wie etwa ein Fräswerk zeug, ein Bohrwerkzeug, usw. sein.

[0042] Der Werkzeugträger 25 ist bei dem hier beschrie benen Ausführungsbeispiel mit einer Werkzeugspindel verse hen. Dadurch kann ein Schleif- und/oder eine Erodierwerk zeug rotativ um eine Spindelachse angetrieben werden. Die Spindelachse ist beispielsgemäß horizontal ausgerichtet.

[0043] Der Werkzeugträger 25 ist dazu eingerichtet, eine Werkzeugbaugruppe 27 und beim bevorzugten Ausführungsbei spiel genau eine Werkzeugbaugruppe 27 aufzunehmen. Die Werkzeugbaugruppe 27 weist jeweils ein einziges Werkzeug 28, beispielsweise ein Schleifwerkzeug oder ein Erodier werkzeug, und einen Fluidverteiler 29 auf. Bei hergestell ter Verbindung mit dem Werkzeugträger 25 dient der Fluid verteiler 29 dazu, Kühlmittel oder eine die elektrische Flüssigkeit an definierten Stellen benachbart zum Werkzeug 28 auszugeben. Ein Ausführungsbeispiel einer Werkzeugbau gruppe 27 ist in den Figuren 2 und 3 veranschaulicht. Zum Fluidanschluss an den Werkzeugträger 28 weist der Fluidver teiler 29 beispielsgemäß einen Anschlusskörper 30 mit einem oder mehreren Fluidanschlüssen 31 auf. Das Werkzeug 28 hat ein drehfest mit einem Werkzeugkörper, beispielsweise einer Schleifscheibe oder eine Erodierscheibe, verbundenes Kopp lungsstück 32 mittels dem eine Drehantriebsverbindung mit der Werkzeugspindel hergestellt werden kann, um den Werk zeugkörper des Werkzeugs 28 drehend um die Rotationsachse anzutreiben. Während der Herstellung der Drehantriebsver bindung wird auch die Fluidverbindung mit dem Fluidvertei ler 29 hergestellt.

[0044] Über einen Baugruppenträger 35 (Figur 3) sind das Werkzeug 28 und der Fluidverteiler 29 einer Werkzeugbau gruppe 27 in einer gewünschten Lage relativ zueinander po sitioniert und ausgerichtet. In dieser Relativlage können der Fluidverteiler 29 und das Werkzeug 28 mit dem Werkzeug träger 25 der Werkzeugmaschine 20 verbunden werden. Der Baugruppenträger 35 ist beispielsgemäß als einseitig offe ner Bügel mit zwei Schenkeln ausgestaltet, der eine in etwa U- oder V-förmige Gestalt aufweisen kann. Die beiden Schen kel sind an einer Seite verbunden und an der entgegenge setzten Seite zur Bildung eines Aufnahmebereichs zwischen den Schenkeln nicht miteinander verbunden.

[0045] Der Baugruppenträger 35 dient zur Lagerung je weils einer Baugruppe 27 in einem Werkzeugmagazin 36, von dem in Figur 1 lediglich stark schematisiert Magazinhalte- teile 37 zum Halten jeweils einer Baugruppe 27 veranschau licht sind. Das Werkzeugmagazin 36 kann mit der Maschinen basis 22 verbunden sein bzw. an der Maschinenbasis 22 ange ordnet sein. Das Werkzeugmagazin 36 befindet sich dabei au ßerhalb eines Arbeitsbereichs A der Werkzeugmaschine. Der Arbeitsbereich A der Werkzeugmaschine ist definiert als der Bereich, der von einem an der Werkzeugaufnahme 25 angeord neten Werkzeug 28 durch Positionieren des Werkzeugs 28 mit tels der Achsanordnung 23 erreicht werden kann.

[0046] Für bearbeitete sowie nicht bearbeitete Werkstü cke kann wenigstens ein Werkstückmagazin 39 vorhanden sein. Das Werkzeugmagazin 39 ist vorzugsweise ebenfalls außerhalb des Arbeitsbereichs A angeordnet. Alternativ kann wenigs tens ein Werkstückmagazin 39 auch mit dem Werkstückträger 26 verbunden und gemeinsam mit diesem über die Achsanord nung 23 bewegbar sein.

[0047] Das Werkzeugmagazin 36 und optional wenigstens ein Werkstückmagazin 39 ist über eine Traganordnung 40 mit der Maschinenbasis 22 verbunden. Die Traganordnung 40 ist beispielsgemäß als Gestell ausgeführt und weist miteinander verbundene Trägerelemente 41 auf. Beim Ausführungsbeispiel verlaufen die Trägerelemente 41 entweder horizontal oder vertikal. Zusätzlich könnten auch diagonale Trägerelemente in Form von Streben vorhanden sein.

[0048] An der Traganordnung 40 ist ein Roboterarm 42 an geordnet. Ein Fußteil 43 des Roboterarms ist mit der Traga nordnung 40 fest verbunden. An dem dem Fußteil 43 entgegen gesetzten Ende weist der Roboterarm 42 eine Greifeinrich- tung 44 auf. Die Greifeinrichtung 44 ist in den Figuren 4 und 5 sowie in einer schematischen Teildarstellung in Figur 10 veranschaulicht. Der Roboterarm 42 weist mehrere trans latorisch und/oder rotatorisch miteinander verbundene Arm teile auf, um die Greifeinrichtung 44 frei im Raum bewegen und ausrichten zu können.

[0049] Die Greifeinrichtung 44 ist dazu eingerichtet, sowohl ein Werkstück 38 (Figuren 9 und 10) als auch eine Werkzeugbaugruppe 27 aufnehmen und transportieren zu kön nen .

[0050] Die Greifeinrichtung 44 weist beispielsgemäß zwei Greiferfingereinheiten 45 auf. Mittels jeder der beiden Greiferfingereinheiten 45 kann ein Werkstück 38 aufgenommen und transportiert werden. Somit kann die Greifeinrichtung 44 gleichzeitig zwei Werkstücke 38 aufnehmen. Jeder Grei ferfingereinheit 45 weist hierfür zwei relativ zueinander bewegbare Greiferfinger 46 auf. Die beiden Greiferfinger 46 sind vorzugsweise translatorisch aufeinander zu bzw. vonei nander weg bewegbar. Alternativ hierzu könnten sie auch aufeinander zu oder voneinander weg schwenkbar ausgeführt sein. Beim Ausführungsbeispiel ist einer der beiden Grei ferfinger 46 an einem Fingertragteil 47 der Greifeinrich- tung 44 unbeweglich befestigt. Der jeweils andere Greifer finger 26 derselben Greiferfingereinheit 45 ist über eine Greiferbetätigungseinheit 48 relativ zum anderen Greifer finger 46 bewegbar.

[0051] Die Greiferbetätigungseinheit 48 weist einen Pneumatikzylinder 49 auf, der beispielsgemäß innerhalb des Fingertragteils 47 oder am Fingertragteil 47 angeordnet ist. Der Pneumatikzylinder 49 weist einen in einer Zylin derkammer bewegbaren Kolben 50 auf, der die Zylinderkammer des Pneumatikzylinders 49 in zwei Arbeitskammern fluidich unterteilt. Die eine Arbeitskammer ist über einen ersten Pneumatikanschluss 51 und die jeweils andere Arbeitskammer über einen zweiten Pneumatikanschluss 52 mit einer Druck quelle bzw. einer Drucksenke pneumatisch verbindbar. Somit kann jede der Arbeitskammern mit Druck beaufschlagt oder zum Druckabbau entlüftet werden. In der in Figur 9 bei spielhaft gezeigten Situation wird über den ersten Pneuma tikanschluss 51 Druckluft zugeführt, wodurch der Kolben 50 den bewegbaren Greiferfinger 46 zum jeweils anderen Grei ferfinger 46 hin bewegt und ein Werkstück 38 dazwischen halten bzw. klemmen kann. Der zweite Pneumatikanschluss 52 kann mit der Umgebung bzw. Atmosphäre verbunden sein (Ent lüftung) . Wenn umgekehrt Druckluft über den zweiten Pneuma tikanschluss 52 zugeführt und der erste Pneumatikanschluss 51 entlüftet wird, wird die Greiferfingereinheit 45 in die das Werkstück 38 freigebende Stellung umgeschaltet.

[0052] Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der bewegbare Greiferfinger 46 über eine Kolbenstange mit dem Kolben 50 des Pneumatikzylinders 49 bewegungsgekop pelt und am Fingertragteil 46 gelagert und beispielsgemäß translatorisch geführt.

[0053] In Figur 4 ist schematisch zu erkennen, dass die beiden Greiferfingereinheiten 45 derart versetzt angeordne te Greiferfinger 46 aufweisen, das zwei gleichzeitig durch die Greiferfingereinheiten 45 aufgenommene Werkstücke 38 parallel und versetzt zueinander gehalten werden. In Figur 4 ist dies anhand der strichpunktiert dargestellten Wer- stücklängsachsen W veranschaulicht, die sich nicht schnei den und beispielsgemäß parallel zueinander ausgerichtet sind. Dadurch können auch längere Werkstücke 38 gleichzei tig durch die Greifeinrichtung 44 bzw. die jeweilige Grei ferfingereinheit 45 aufgenommen und gehalten werden.

[0054] Jeder Greiferfingereinheit 45 ist eine separate Greiferfingerbetätigungseinheit 48 zugeordnet, so dass die beiden Greiferfingereinheiten 45 unabhängig und individuell zwischen einer jeweiligen GreifStellung zum Halten oder Klemmen eines Werkstücks 38 und einer Offenstellung um- schaltbar bzw. bewegbar sind.

[0055] Die Greifeinrichtung 44 weist außerdem eine

Klemmeinrichtung 56 auf. Die Klemmeinrichtung 56 hat we nigstens eine und beispielsgemäß zwei Klemmeinheiten 57.

Der schematische Aufbau einer Klemmeinheit 57 ist in den Figuren 6 bis 8 und 10 veranschaulicht. Zu jeder Klemmein heit 57 gehört ein mittels einer zugeordneten Klemmbetäti gungseinheit 58 zwischen einer Haltestellung H (Figuren 6 und 8) und einer Freigabestellung F (Figur 7) bewegbarer Klemmkörper 59. Der Klemmkörper 59 ist beispielsgemäß in einem Führungsschlitz 60 translatorisch bewegbar zwischen der Freigabestellung F und der Haltestellung H gelagert.

Der Führungsschlitz 60 ist in einem Grundkörper 61 der Greifeinrichtung 44 vorhanden. Der Führungsschlitz 60 wird durch eine Halteaussparung 62 der Klemmeinheit 57 durch setzt. Die Halteaussparung 62 hat beispielsgemäß eine zy lindrische Kontur und ist wenigstens an einer Seite des Grundkörpers 51 offen. Die Halteaussparung 62 kann als Durchgangsloch oder als Sagloch durch den Grundkörper 61 ausgeführt sein. Sie ist dazu eingerichtet, einen Haltes tift 63 zumindest teilweise aufzunehmen.

[0056] Der wenigstens eine Haltestift 63 ist an der Werkzeugbaugruppe 27 angeordnet oder, wie bei dem hier be schriebenen Beispiel, am Baugruppenträger 35. Der Baugrup penträger 35 ist durch die Haltestifte 63 als Adapter aus gebildet, der ein Aufnehmen der Werkzeugbaugruppe 27 durch die Greifeinrichtung 44 ermöglicht. Beim Ausführungsbei spiel weist der Baugruppenträger 35 zwei mit Abstand zuei nander angeordnete Haltestifte 63 auf. Diese sind bei spielsgemäß jeweils an einem der beiden Schenkel des gabel förmigen Baugruppenträgers 35 angeordnet und erstrecken sich parallel zueinander und vorzugsweise auch parallel zur Rotationsachse des Werkzeugs 28 der Werkzeugbaugruppe 27 in dem am Baugruppenträger 35 angeordneten Zustand (Figur 3) .

[0057] Jeder Haltestift 63 hat an seinem freien Ende ei nen Stiftkopf 64, an dem sich ein Stiftabschnitt 65 mit ge genüber dem Stiftkopf 64 geringerer Abmessung bzw. geringe rem Querschnitt anschließt. Der Stiftabschnitt 65 ist über einen Verbindungsabschnitt 66 mit einem Befestigungsteil 67 des Haltestifts 63 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 66 ist beispielsgemäß zylindrisch und hat einen Außendurchmes ser, der in etwa dem Innendurchmesser in der Halteausspa rung 62 entspricht. Beispielsgemäß entspricht die Abmessung bzw. der Durchmesser des Stiftkopfs 64 dem Durchmesser des Verbindungsabschnitts 66. Um den im Durchmesser kleineren Stiftabschnitt 65 ist somit eine in Umfangsrichtung ge schlossene Ringnut gebildet, die einerseits durch den

Stiftkopf 64 und andererseits durch den Verbindungsab schnitt 66 axial begrenzt wird. Der Befestigungsteil 67 geht beispielsgemäß unter Bildung einer Ringstufe 68 in den Verbindungsabschnitt 66 über. Er kann einen gegenüber dem Verbindungsabschnitt 66 größeren Durchmesser haben und dient zur Befestigung des Haltestifts 63 am Baugruppenträ ger 35. Der Befestigungsteil 67 kann beispielsweise mittels einer Befestigungsschraube 69 am Baugruppenträger 35 befes tigt sein.

[0058] Die Ringstufe 68 dient als Anschlag für die Grei feinrichtung 44 und beispielsgemäß den Grundkörper 61.

Greift der Haltestift 63 in die Halteaussparung 62 ein, so dass die Ringstufe 68 am Grundkörper 61 anliegt, befindet sich der Stiftabschnitt 65 im Bereich des Führungsschlitzes 60 und ist somit benachbart zum Klemmkörper 59 positio niert. Durch eine Bewegung des Klemmkörpers 59 kann dieser in die Umfangsnut um den Stiftabschnitt 65 hinein bewegt werden, um die Haltestellung H einzunehmen (Figur 8) . In der Haltestellung H kann der Klemmkörper 59 den Haltestift 63 formschlüssig an der Greifeinrichtung 44 halten. Zusätz lich oder alternativ kann der Klemmkörper 59 auch eine Klemmkraft auf den Haltestift 63 ausüben.

[0059] Wie es anhand der Figuren 7 und 8 veranschaulicht ist, kann die Bewegungsrichtung des Klemmkörpers 59 auch versetzt zur Längsachse des Haltestifts 63 erfolgen. Hier für weist der Klemmkörper 59 einen keilförmigen oder tra pezförmigen Bereich 70 auf, der in der Freigabestellung F außerhalb der Umfangsnut um den Stiftabschnitt 65 und in der Haltestellung H innerhalb dieser Umfangsnut angeordnet ist (vergleiche Figuren 7 und 8) .

[0060] Die Klemmbetätigungseinheit 58 weist analog zur Greiferbetätigungseinheit 48 einen Pneumatikzylinder 49 auf, dessen Zylinderkammer durch einen Kolben 50 fluidisch in zwei Arbeitskammern unterteilt ist, von denen die eine mit dem ersten Pneumatikanschluss 51 und die andere mit dem zweiten Pneumatikanschluss 52 fluidisch verbunden ist. Der Kolben 50 wird abhängig von der Druckbeaufschlagung der Ar beitskammern bewegt und ist über eine Kolbenstange mit dem Klemmkörper 59 bewegungsgekoppelt.

[0061] Wie erwähnt, sind sowohl der Pneumatikyzlinder 49 einer der Klemmbetätigungseinheiten 58, als auch der Pneu- matikyzylinder 49 einer der Greiferbetätigungseinheiten 48 jeweils mit einem gemeinsamen ersten und zweiten Pneumati kanschluss 51, 52 fluidisch verbunden. Dadurch ist er reicht, dass bei einer Druckbeaufschlagung des ersten Pneu matikanschlusses 51 die Greiferfingereinheit 45 in die GreifStellung und die Klemmeinheit 57 in die Haltestellung H umgeschaltet wird. Umgekehrt wird bei einer Druckentlas tung des ersten Pneumatikanschlusses 51 und einer Druckbe aufschlagung des zweiten Pneumatikanschlusses 52 die

Klemmeinheit 57 in die Freigabestellung F und die Greifer fingereinheit 45 in die Offenstellung zur Freigabe eines Werkstücks 38 bewegt bzw. umgeschaltet. Somit wird jeweils eine Greiferfingereinheit 45 und eine Klemmeinheit 57 ge meinsam betätigt. Beim Ausführungsbeispiel der Greifein- richtung 44 sind zwei Paare von gemeinsam betätigbarer Greiferfingereinheit 45 und Klemmeinheit 57 vorhanden, die jeweils einen ersten Pneumatikanschluss 51 und einen zwei ten Pneumatikanschluss 52 aufweisen. Die insgesamt vier Pneumatikanschlüsse sind beispielsweise in Figur 4 veran schaulicht. Figur 10 zeigt die schematische Darstellung der fluidischen und beispielsgemäß pneumatischen Kopplung eines der beiden Paare aus einer der Klemmeinheiten 57 und einer der Greiferfingereinheiten 45. Das jeweils andere Paar aus Greiferfingereinheit 45 und Klemmeinheit 57 ist auf der an deren Seite der Mittelachse M der Greifereinheit 44 analog ausgeführt (vgl. auch Figur 4) .

[0062] Die Werkzeugmaschine 10 hat außerdem eine Trans porteinrichtung 75, die beispielsgemäß an der Maschinenba- sis 22 angeordnet ist (Figuren 11 bis 17) . Die Trans porteinrichtung 75 ist dazu eingerichtet, bei einem Wechsel einer Werkzeugbaugruppe 27 mit dem Roboterarm 42 und mit der Achsanordnung 23 und dem Werkstückträger 35 zusammenzu arbeiten. Die Transporteinrichtung 75 weist einen nicht dargestellten Positionierantrieb auf, um die Transportein richtung 75 zwischen einer ersten Position PI außerhalb des Arbeitsbereichs A der Werkzeugmaschine (Figuren 11, 12 und 13) sowie einer zweiten Position P2 zumindest teilweise in nerhalb des Arbeitsbereichs A der Werkzeugmaschine zu bewe gen (Figuren 14 bis 17) . Der Positionierantrieb kann als translatorischer und/oder rotatorischer Antrieb ausgebildet sein .

[0063] Die Transporteinrichtung 75 hat beim Ausführungs beispiel genau zwei Transportplätze 76 für jeweils genau eine Werkzeugbaugruppe 27 aus einem Werkzeug 28 und einem Fluidverteiler 29. Die beiden Transportplätze 76 sind bei spielsgemäß an einem gemeinsamen Schwenkträger 77 angeord net, der um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Hierfür weist die Transporteinrichtung 75 einen nicht dargestellten

Schwenkantrieb auf. Der Schwenkträger 77 ist durch den Schwenkantrieb beispielsgemäß um 90° gegen den Uhrzeiger sinn und um 90° im Uhrzeigersinn schwenkbar. Der Schwenkbe reich ist vorzugsweise begrenzt, beispielsgemäß auf die Schwenkbewegung um maximal 90° um die Schwenkachse. Eine größere Schwenkbewegung ist nicht möglich. Der Schwenkbe reich kann alternativ dazu auch auf einen anderen Winkelbe reich begrenzt sein, beispielsweise 100° oder auch weniger als 90°, etwa 60° oder 45°. Die Bewegung der Transportein richtung 75 zwischen der ersten Position PI und der zweiten Position P2 erfolgt parallel zu einer Ebene, in der sich die Schwenkachse erstreckt, beispielsgemäß einer horizonta len Ebene. [0064] Der Schwenkantrieb sowie der Positionierantrieb zur Bewegung können jeweils pneumatisch angetrieben werden, beispielsweise mittels eines betreffenden Pneumatikzylin ders .

[0065] Jeweils einer der beiden Transportplätze 76 be findet sich in einer Ein- und Auswechselposition X. In der Einwechselposition X ist eine Rotationsachse des Werkzeugs 28 der dort angeordneten Werkzeugbaugruppe 27 parallel zur Spindelachse des Werkzeugträgers 25 ausgerichtet und bei spielsweise horizontal. Wenn sich einer der beiden Trans portplätze in der Ein- und Auswechselposition X befindet, ist der andere Transportplatz 76 entweder vertikal darunter oder horizontal dahinter mit größerem Abstand zum Arbeits bereich A angeordnet (vergleiche z.B. Figuren 15 und 16) .

[0066] Anhand der Figuren 11 bis 17 kann ein Wechselvor gang einer Werkzeugbaugruppe 27 erläutert werden.

[0067] Zunächst befindet sich die Transporteinrichtung 75 außerhalb des Arbeitsbereichs A in der ersten Position PI (Figur 11) . Der Roboterarm 42 kann die einzuwechselnde Baugruppe 27 aus dem Werkzeugmagazin 36 entnehmen und an einem der beiden Transportplätze 76 anordnen, beispielsge mäß mittels des Baugruppenträgers 35. Wenn die einzuwech selnde Baugruppe 27 an dem Transportplatz 76 angeordnet wird, der sich in der Ein- und Auswechselposition X befin det (Figur 12), wird der Schwenkträger 77 im Anschluss da ran geschwenkt, so dass sich der nicht belegte Transport platz 76, der lediglich einen Baugruppenträger 35 aufweist, an der Ein- und Auswechselposition X befindet (Figur 13) .

[0068] Diese vorstehend beschriebenen vorbereitenden Maßnahmen können durchgeführt werden, solange mit der aktu ell verwendeten Werkzeugbaugruppe 27 ein Werkstück 38 bear- beitet wird.

[0069] Sobald der Wechsel der Werkzeugbaugruppe 27 er folgen soll, wird die Transporteinrichtung 75 in die zweite Position P2 bewegt, so dass sich der den leeren Baugruppen träger 35 aufweisende Transportplatz 76 in der Ein- und Auswechselposition X befindet (Figur 14) . Mittels der Achs anordnung 23 wird der Werkzeugträger 25 zu dem leeren

Transportplatz 76 hin bewegt und die aktuell verwendete Werkzeugbaugruppe 27 in den Baugruppenträger 35 abgelegt. Anschließend wird der Werkzeugträger 25 soweit von der Transporteinrichtung 75 entfernt, dass diese kollisionsfrei eine Schwenkbewegung durchführen kann (Figur 15) .

[0070] Durch eine Schwenkbewegung des Schwenkträgers 77 um 90° wird die einzuwechselnde Werkzeugbaugruppe 27 in die Ein- und Auswechselposition X geschwenkt (Figur 16) und kann dann durch Bewegung des Werkzeugträgers 25, die mit tels der Achsanordnung 23 ausgeführt wird, am Werkzeugträ ger 25 aufgenommen werden (Figur 17) . Der Baugruppenträger 35 bleibt am Transportplatz 76 der Transporteinrichtung 75 zurück. Anschließend entfernt sich der Werkzeugträger 25 mit der eingewechselten Werkzeugbaugruppe 27 von der Trans porteinrichtung 75 und diese wird aus dem Arbeitsbereich A heraus zurück in die erste Position PI bewegt. Zur Entnahme der ausgewechselten Werkzeugbaugruppe 27 aus der Trans porteinrichtung 75 kann diese in die Ein- und Auswechselpo sition X geschwenkt werden, so dass die Transporteinrich tung 75 wieder die in Figur 12 dargestellte Stellung ein nimmt .

[0071] Die eingewechselte Werkzeugbaugruppe 27 kann nun zur Bearbeitung eines Werkstücks 38 verwendet werden. Wäh renddessen kann der Roboterarm 42 die ausgewechselte Werk zeugbaugruppe 27 aus der Transporteinrichtung 75 entnehmen und im Werkzeugmagazin 36 ablegen, wenn diese nicht beim nächsten Werkzeugwechsel wieder verwendet werden soll. Vor bereitend kann er dann die als nächstes einzuwechselnde Werkzeugbaugruppe 27 wieder in der Transporteinrichtung 75 anordnen und der Vorgang beginnt in der beschriebenen Weise von vorne.

[0072] Der Roboterarm 42 ist, wie erläutert und in Figur 1 veranschaulicht, über die Traganordnung 40 an der Maschi nenbasis 22 angeordnet, wobei die Traganordnung 40 in den Figuren 11 bis 17 der Übersichtlichkeit halber nicht darge stellt ist.

[0073] Der Roboterarm 42 ist beispielsgemäß dazu einge richtet, nur eine einzige Werkzeugbaugruppe 27 aufnehmen und tragen zu können. Er kann dementsprechend mit einer ge ringeren Traglast und kompakter aufgebaut sein. Um einen dennoch ausreichend schnellen Wechsel der Werkzeugbaugrup pen 27 zu erreichen, bedient der Roboterarm 42 die Trans porteinrichtung 75, die dann während der Wechselphase der Werkzeugbaugruppe 27 die ausgewechselte Werkzeugbaugruppe 27 aufnehmen und die einzuwechselnde Werkzeugbaugruppe 27 durch eine schnelle Schwenkbewegung in die Ein- und Aus wechselposition X bringen kann. Die Wechselzeit ist dadurch gering .

[0074] Der Roboterarm 42 und die Greifeinrichtung 44 sind ausreichend belastbar, um gleichzeitig zwei Werkstücke 38 aufzunehmen. Dadurch kann ein Werkstückwechsel durch den Roboterarm 42 und die Greifeinrichtung 44 unmittelbar in Zusammenarbeit mit der Werkstückspanneinrichtung 26 ausge führt werden. Beim Werkstückwechsel ist die Transportein richtung 75 nicht erforderlich.

[0075] Der Roboterarm 42 ist, wie erläutert und in Figur 1 veranschaulicht, über die Traganordnung 40 an der Maschi nenbasis 22 angeordnet. Da er während eines Bearbeitungs vorgangs eines Werkstücks 38 arbeitet bzw. arbeiten kann, um die Transportvorrichtung 25 mit einer Werkzeugbaugruppe 27 zu bestücken bzw. eine ausgewechselte Werkzeugbaugruppe 27 zu entnehmen, besteht die Gefahr, dass Schwingungen und Vibrationen durch Beschleunigungen des Roboterarms 42 in die Maschinenbasis 22 eingeleitet werden. Bei einem Ausfüh rungsbeispiel der Werkzeugmaschine 20 kann das Einleiten von Schwingungen unterbunden oder zumindest minimiert wer den, so dass auch bei größeren Beschleunigungen bzw. Be schleunigungsänderungen eine negative Beeinträchtigung des Bearbeitungsvorgangs, insbesondere eines hochgenauen

Schleif- oder Erodiervorgangs, unterbleibt.

[0076] Hierfür kann die Traganordnung 40 bzw. zumindest ein mit dem Fußteil 43 des Roboterarms 40 verbundener Teil der Traganordnung 40 entkoppelt und in einem Dämpfungszu stand lediglich elastisch gedämpft über eine Dämpfungsan ordnung 81 mit der Maschinenbasis verbunden sein. Die Dämp fungsanordnung 81 hat beispielsweise wenigstens einen elas tisch verformbaren Dämpfungskörper 82. Der Dämpfungskörper

82 kann aus einem elastischen insbesondere gummielastischen Material bestehen.

[0077] An der Traganordnung 40 kann hierfür beispiels weise ein Umschaltantrieb 83, beispielsweise ein Linearan trieb, vorhanden sein. Der Umschaltantrieb 83 kann einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder aufweisen oder auch elektromotorisch angetrieben sein. Vorzugsweise führt er eine Bewegung in nur einem rotatorischen oder translato rischen Freiheitsgrad und beim Ausführungsbeispiel eine translatorische Bewegung aus. Mittels des Umschaltantriebs

83 kann die Traganordnung 40 zwischen einem starr gekoppel ten, fixierten Zustand S und einem über die Dämpfungsanord- nung 81 schwingungsgedämpft gekoppelten Dämpfungszustand D umgeschaltet bzw. bewegt werden.

[0078] Beim Ausführungsbeispiel kann wenigstens ein Trä gerelement 41 in einen ersten Abschnitt 41a und einen zwei ten Abschnitt 41b unterteilt werden, die über den Umschalt antrieb 83 relativ zueinander bewegbar sind. Beispielsweise können mehrere oder sämtliche vertikal ausgerichteten Trä gerelemente 41 entsprechend in einen ersten Abschnitt 41a und einen zweiten Abschnitt 41b unterteilt sein und über einen gemeinsamen oder jeweils einen Umschaltantrieb 83 re lativ zueinander bewegbar sein. Wesentlich ist, dass der Teil der Traganordnung 40 zwischen dem fixierten Zustand S und dem Dämpfungszustand D umgeschaltet werden kann, an dem der Roboterarm 42 angeordnet ist, so dass eine starre Kopp lung oder eine elastische Kopplung zwischen der Maschinen basis 22 und dem Roboterarm 42 erreichbar ist.

[0079] Bei dem in den Figuren 18 und 19 stark schemati siert dargestellten Beispiel weist einer der Abschnitte und beispielsgemäß der erste Abschnitt 41a starre Kopplungsele mente 84 auf, die beispielsgemäß als Kopplungszapfen ausge bildet sind. Als starr werden Kopplungselemente 84 bezeich net, die sich bei den üblicherweise einwirkenden Kräften nicht oder lediglich unwesentlich verformen. Die beiden Kopplungselemente 84 des ersten Abschnitts 41a sind im We sentlichen spielfrei in Kopplungsausnehmungen 85 am zweiten Abschnitt 41b aufgenommen, wenn sich die Traganordnung 40 im fixierten Zustand S befindet (Figur 18) . In diesem fi xierten Zustand S kann sich der erste Abschnitt 41a relativ zum zweiten Abschnitt 41b nicht oder lediglich unwesentlich bewegen. Die Position des Roboterarms 42 bzw. der Greifein richtung 44 lässt sich im fixierten Zustand S relativ zu einem gegenüber der Maschinenbasis 22 ortsfesten Koordina tensystem sehr genau positionieren. Dies ist beispielsweise für das Ein- und Auswechseln von Werkstücken 38 in die Werkstückspanneinrichtung 26 oder beim Einsetzen bzw. Ent nehmen eines Werkstücks 38 aus einem Werkstückmagazin 39 wesentlich, das ortsfest an der Maschinenbasis 22 angeord net ist.

[0080] In der fixierten Stellung S kann der Umschaltan trieb 83 auch eine Klemmkraft zwischen dem ersten Abschnitt 41a und dem zweiten Abschnitt 41b erzeugen, so dass die beiden Abschnitte 41a, 41b mit einer Kraft gegeneinander gedrückt werden.

[0081] Durch das Umschalten in den Dämpfungszustand D werden die Kopplungselemente 84 aus der jeweils zugeordne ten Kopplungsausnehmung 85 heraus bewegt. Eine Klemmkraft zwischen dem ersten Abschnitt 41a und dem zweiten Abschnitt 41b des Trägerelements 41 wird aufgehoben und die Verbin dung zwischen diesen beiden Abschnitten 41a, 41b wird aus schließlich unter Vermittlung der Dämpfungsanordnung 81 mit dem wenigstens einen Dämpfungskörper 82 erreicht. Bei spielsgemäß kann sich der Umschaltantrieb 83 über die Dämp fungsanordnung 81 an einem der beiden Abschnitte und bei spielsgemäß am zweiten Abschnitt 41b abstützen und den je weils anderen Abschnitt, beispielsgemäß den ersten Ab schnitt 41a, tragen, z.B. vertikal abstützen. Dieser Dämp fungszustand D ist in Figur 19 schematisch gezeigt. Die beiden Abschnitte 41a, 41b haben dort einen Vertikalabstand zueinander und sind lediglich noch über die Dämpfungsanord nung 81 elastisch dämpfend gekoppelt. Eine Koppelstange 86 des Umschaltantriebs 83 ragt vorzugsweise berührungslos durch eine Aussparung an dem zweiten Abschnitt 41b hindurch und ist fest mit dem ersten Abschnitt 41a verbunden. Das jeweils andere Ende der Koppelstange 86 ist mit dem An triebszylinder des Umschaltantriebs 83 verbunden, der sich über die Dämpfungsanordnung 81 am zweiten Abschnitt 41b ab- stüt zt .

[0082] In den Figuren 20 und 21 ist eine alternative Ausführungsform der Traganordnung veranschaulicht, wobei in Figur 20 der fixierte Zustand S und in Figur 21 der Dämp fungszustand D veranschaulicht ist. Bei der abgewandelten Ausführungsform ist ein Zylinder des Umschaltantriebs 83 immer über einen Dämpfungskörper 82 der Dämpfungsanordnung

81 mit dem zweiten Abschnitt 41b des Trägerelements 41 ver bunden. Auch hier kann eine ausreichend große Klemm- oder Spannkraft im fixierten Zustand S zwischen den beiden Ab schnitten 41a und 41b erzeugt werden. Die Kopplungselemente 84 sind bei dieser Ausführungsform gestuft und haben eine erste Stufe 84a mit größerem und eine zweite Stufe 84b mit geringerem Durchmesser. Der Innendurchmesser der Kopplungs ausnehmung 85 ist bei dieser Ausführung an den Außendurch messer der ersten Stufe 84 angepasst, die im fixierten Zu stand S innerhalb der Kopplungsausnehmung 85 angeordnet ist und die starre im Wesentlichen spielfreie Kopplung zwischen den beiden Abschnitten 41a, 41b bewirkt. Die zweite Stufe 84b des jeweiligen Kopplungselements 84 erstreckt sich durch eine Aussparung in einem jeweiligen Dämpfungskörper

82 der Dämpfungsanordnung 81. Wird nun in den Dämpfungszu stand D umgeschaltet, werden die ersten Stufen 84a aus der Kopplungsausnehmung 85 herausbewegt, so dass nur noch die zweiten Stufen 84b innerhalb der Aussparungen eines jewei ligen Dämpfungskörpers 82 verbleiben. Über die Dämpfungs körper ist dadurch eine elastische, schwingungsdämpfende Kopplung zwischen den beiden Abschnitten 41a und 41b herge stellt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel hebt der Um- schaltantrieb 83 den ersten Abschnitt 41a vertikal vom zweiten Abschnitt 41b ab, wodurch der Dämpfungszustand D erreicht wird.

[0083] Die Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 18 und 19 sowie 20 und 21 können auch miteinander kombiniert wer den. Beispielsweise können die gestuften Kopplungselemente 84 mit den zusätzlichen Dämpfungskörpern 82 innerhalb der Kopplungsausnehmung 85 auch beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 18 und 19 eingesetzt werden. Die Verbindung des Umschaltantriebs 83 im fixierten Zustand S ohne Dämpfungs körper 82 mit beiden Abschnitten 41a, 41b kann auch beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 20 und 21 eingesetzt werden. Weitere Ausführungsformen zum starren Koppeln und gedämpften Entkoppeln von zwei Abschnitten 41a, 41b der Traganordnung 40 sind ebenfalls möglich. Auch könnte das Trennen der beiden Abschnitte 41a, 41b alternativ zu den gezeigten Beispielen in einer horizontalen Richtung erfol gen, wobei das Entkoppeln in vertikaler Richtung bevorzugt ist .

[0084] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine 20, beispielsweise eine Schleifmaschine und/oder eine Erodier maschine 21. Die Werkzeugmaschine 20 hat eine Maschinenba sis 22 sowie eine Achsanordnung 23 zur Bewegung eines Werk zeugträgers 25 und/oder einer Werkstückspanneinrichtung 26 relativ zur Maschinenbasis 22. An der Maschinenbasis 22 ist eine Transporteinrichtung 75 mit vorzugsweise genau zwei Transportplätzen 76 für jeweils eine Werkzeugbaugruppe 27 vorhanden. Ein Roboterarm 42 mit einer Greifeinrichtung 44 ist dazu eingerichtet, entweder zwei Werkstücke 38 oder al ternativ eine einzige Werkzeugbaugruppe 27 zu greifen und zu bewegen. Dadurch kann über den Roboterarm 42 unmittelbar ein Werkstückwechsel mit der Werkstückspanneinrichtung 26 ausgeführt werden oder es kann eine Werkzeugbaugruppe 27 aufgenommen und in der Transporteinrichtung 75 angeordnet bzw. aus der Transporteinrichtung 75 entnommen werden. Die Transporteinrichtung 75 kann aus dem Arbeitsbereich A der Werkzeugmaschine 20 heraus und in den Arbeitsbereich A hin ein bewegt werden und in Zusammenarbeit mit der Achsanord- nung 23 der Werkzeugmaschine 20 einen Wechsel der Werkzeug baugruppe 27 am Werkzeugträger 25 vornehmen.

Bezugs zeichenliste :

20 Werkzeugmaschine

21 Schleif- und/oder Erodiermaschine

22 Maschinenbasis

23 Achsanordnung

24 Maschinenachse

25 Werkzeugträger

26 Werkstückspanneinrichtung

27 Werkzeugbaugruppe

28 Werkzeug

29 Fluidverteiler

30 Anschlusskörper

31 Fluidanschluss

32 Kopplungsstück

35 Baugruppenträger

36 Werkzeugmagazin

37 Magazinhalteteil

38 Werkstück

39 Werkstückmagazin

40 Traganordnung

41 Trägerelement

41a erster Abschnitt des Trägerelements 41b zweiter Abschnitt des Trägerelements

42 Roboterarm

43 Fußteil

44 Greifeinrichtung

45 Greiferfingereinheit

46 Greiferfinger

47 Fingertragteil

48 Greiferbetätigungseinheit

49 Pneumatikzylinder

50 Kolben 51 erster Pneumatikanschluss

52 zweiter Pneumatikanschluss

5 6 Klemmeinrichtung

57 Klemmeinheit

58 Klemmbetätigungseinheit

5 9 Klemmkörper

60 Führungsschlitz

61 Grundkörper

62 Halteaussparung

63 Haltestift

64 Stiftkopf

65 Stiftabschnitt

66 Verbindungsabschnitt

67 Befestigungsteil

68 Ringstufe

69 Befestigungsschraube

7 0 trapezförmiger Bereich

75 Transporteinrichtung

7 6 Transportplätze

77 Schwenkträger

8 1 Dämpfungsanordnung

82 Dämpfungskörper

83 Umschaltantrieb

84 Kopplungselement

84 erste Stufe des Kopplungselements

84 zweite Stufe des Kopplungselements

85 Kopplungsausnehmung

86 Koppelstange

A Arbeitsbereich

D Dämpfungszustand F Freigabestellung

H Haltestellung

PI erste Position

P2 zweite Position

S fixierter Zustand

W Werkstücklangsachse

X Ein- und Auswechselposition