(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のための工具交換装置であって、この工具交換装置が、
工具スピンドル（１）を有し、
この工具スピンドルが、少なくともスピンドル軸線方向に移動可能であり、且つ、工具（３）が、スピンドル引渡し位置において、この工具スピンドルに固定可能であり、
工具マガジン（２）を有し、
この工具マガジン内において、回転軸線（３ａ）を備える交換されるべき工具（３）が、スピンドル軸線方向と異なる方向付け状態において保持されており、
および、送り装置（４）を有し、
この送り装置に工具収容部（５）が支承されており、この工具収容部が、連結リンクブロックと連結リンク案内路から成る連結リンク案内機構（６ａ、６ｂ）を備える操作装置（６）によって、工具（３）をこの工具の送りの間に、スピンドル引渡し位置と、この工具マガジン（２）における、この工具マガジン内にこの工具が保持されている準備位置との間で、旋回軸（５ａ）の周りを旋回する様式の工具交換装置であって、
その際、この送り装置（４）が、スライダー（４ａ）を摺動可能に有し、且つ、このスライダーに、この工具収容部（５）が、このスライダーに所属して設けられた旋回軸（５ａ）を中心に旋回可能に支承されており、
およびその際、全送り道程のための送り装置（４）が、この準備位置とスピンドル引渡し位置との間において形成されており、
且つ、この旋回軸（５ａ）が、この送り装置（４）の送り方向（４ｆ）およびスピンドル軸線（１ａ）によって形成される面に対して垂直方向に設けられている、上記工具交換装置において、
全送り道程のための送り装置（４）が、このスピンドル軸線方向と異なる、工具マガジン（２）内に貯蔵された工具（３）の回転軸線（３ａ）の方向付け状態と一直線に並べられた送り方向（４ｆ）内において形成されていることを特徴とする工具交換装置。
【請求項２】
操作装置（６）の連結リンクブロック（６ａ）は、可動の工具収容部（５）に固定されており、且つ連結リンク案内路（６ｂ）がこの操作装置に不動に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の工具交換装置。
【請求項３】
連結リンク案内路（６ｂ）は、工具マガジン（２）と剛性に連結された支持体（６ｃ）に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の工具交換装置。
【請求項４】
送り装置（４）は、スライダー（４ａ）を有し、このスライダーが工具マガジン（２）に送り方向（４ｆ）で摺動可能に案内されており、且つこのスライダーに工具収容部（５）が旋回可能に支承されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の工具交換装置。
【請求項５】
送り装置（４）は、共通の案内機構（４ｅ）上において摺動可能な、２つのスライダー（４ａ；４ｂ）を有しており、これらスライダーの内の第１のスライダー（４ａ）が、工具収容部（５）を支持しており、これらスライダーの内の第２のスライダー（４ｂ）が、バランスレバー（４ｃ）を介して、この工具収容部と関節運動可能に連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の工具交換装置。
【請求項６】
送り駆動装置（４ｄ）は、送り装置（４）のために、第２のスライダー（４ｂ）に取付いていることを特徴とする請求項５に記載の工具交換装置。
【請求項７】
工具（３）は、工具スピンドル（１）内にこれら工具を収容するためのテーパーシャンク（３ｂ）を有し、このテーパーシャンクによって、これら工具が、工具マガジン（２）において保持されており、且つ、くさび形の環状の溝（３ｃ）を有し、この環状の溝によってこれら工具が工具収容部（５）内に収容されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の工具交換装置。
【請求項８】
工具収容部（５）は、くさび形の環状の溝（３ｃ）に係合する案内板（５ｂ）を有し、この案内板が送り方向（４ｆ）に対して横切る方向に摺動可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の工具交換装置。
【請求項９】
工具（３）が、工具マガジン（２）内において周囲を取り巻くように保持されており、および、２つの相互に依存せずに駆動可能な送り装置（４）が、この工具マガジン（２）の周囲を取り巻く方向において、互いに並列して設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の工具交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に従う工具交換装置に関する。
【０００２】
公知として前提とされる様式の工具交換装置（ドイツ連邦共和国特許公開第４３  ３１  ０６４号明細書）は、送り装置を有し、この送り装置が２つの水平方向の直線状案内機構に沿って、および１つの第３の垂直方向の直線状案内機構に沿って、マガジン引渡し位置とスピンドル引渡し位置との間で運動可能である。この送り装置は、２つのグリッパーを有する工具収容部を支持（担持）し、これらグリッパーが、垂直の送り方向およびスピンドルに対して垂直方向の軸線の周りを、工具の水平方向の方向付け（整向）状態を有するスピンドル引渡し位置と垂直方向のマガジン引渡し位置との間で旋回可能である。この旋回運動は、連結リンク案内機構（Kulissenfuehrung）を介して、送り装置の運動から導き出される。従って、工具の送りのために、３つの送り軸および少なくとも１つの旋回軸を必要とする。この送り軸は、送り駆動装置を備えていなければならない。この様式の工具交換装置は、費用がかかり高価である。更に、この工具交換装置は、多くのスペースを必要とする。
【０００３】
他の公知の工具交換装置（ドイツ連邦共和国特許第４０  ０９  ５３７号明細書）は、送り装置を有し、この送り装置がただ１つの直線状案内機構に沿って、マガジンに隣接する引渡し位置とスピンドル引渡し位置との間で運動可能である。この送り装置は、２つのグリッパーを有する工具収容部を支持し、これらグリッパーが、垂直方向の送り方向に対して平行の軸線の周りを、工具の水平方向の方向付け状態を有するスピンドル引渡し位置と垂直方向のマガジン引渡し位置との間で旋回可能である。この旋回運動は、連結リンク案内機構を介して、マガジン引渡し位置とスピンドル引渡し位置との間で行われる、送り装置の運動から、ラック駆動装置によって導き出される。この工具は、この公知の装置の場合、マガジンとこのマガジン引渡し位置内にある工具収容部との間で、特に操作機器によって交換されねばならない。このラック駆動装置および付加的な操作機器は、この装置を著しく高価にする。
【０００４】
従って、この公知技術を出発点として、本発明の根底をなす課題は、公知として前提とされる様式の工具交換装置を、より簡単で、より低廉でおよびより僅かの故障の起き易さで形成することである。
【０００５】
この課題の解決策は、請求項１の特徴によって実現される。
【０００６】
工具交換装置は、工具送りのためのただ１つの駆動装置のみで十分である。送り装置は、この送り装置によって工具が、直接的にマガジンにおける工具保持具内に収納され得るように選択される。この工具は、送り運動によって一気にスピンドル引渡し位置内へ移動される。スピンドル軸線方向にこの工具を旋回させるために、伝動装置は必要とされない。
【０００７】
本発明の有利な実施形態は、下位の請求項から与えられる。
【０００８】
２つの送り装置が互いに並列して設けられている場合、工具交換時間は、有利な実施の形態の場合に著しく短縮され、これら送り装置の内の一方の送り装置が、工具スピンドル内に保持された、利用された加工工具をスピンドル引渡し位置において受取りに行き、且つ工具マガジンの空の貯蔵場所に載置し、およびこれら送り装置の内の他方の送り装置が、工具マガジンに取出される新しい加工工具をスピンドル引渡し位置において、工具スピンドルのために準備する。
【０００９】
次に、本発明の有利な実施の形態図を図に基づいて詳しく説明する。
【００１０】
工具マガジン２は、図１において図示されていない、周囲を取り巻くように（周囲に延在して）駆動するマガジンチェーン２ｂに、多数の工具保持具２ｃを支持し、これら工具保持具内に工具３が、これら工具のテーパーシャンク（円錐軸）３ｂによって収容されている。マガジン準備位置において、２つの鏡対称的に形成された送り装置４の内の１つの送り装置を有する工具交換装置が設けられており、この工具交換装置は、垂直方向に設けられている案内機構４ｅ上に、２つの摺動可能なスライダー４ａおよび４ｂを備えている。第１のスライダー４ａに、工具収容部５が、この第１のスライダー４ａに所属して設けられた旋回軸５ａの周りを旋回可能に支承されている。第２のスライダー４ｂに、ピストン−シリンダーユニットとして形成された送り駆動装置４ｄが取り付いている。この第２のスライダー４ｂに、バランスレバー４ｃが支承されており、このバランスレバーは、旋回軸５ａに対して間隔をもって、関節運動可能であるように工具収容部５と結合されている。
【００１１】
マガジン準備位置において、工具収容部５のための操作装置６の支持体６ｃが、工具マガジン２に固定して設けられている。この操作装置６は、工具収容部５を、送り装置４の摺動の間じゅう、準備位置とスピンドル引渡し位置との間で、この操作装置に固定された連結リンクブロック６ａによって旋回し、この連結リンクブロックが、支持体６ｃにおいて設けられた連結リンク案内路（Kulisse）６ｂに案内されている。
【００１２】
スピンドル引渡し位置において、詳しく図示されていない工作機械の工具スピンドル１は、その工作機械の工具チャック円錐体１ｂが準備された工具３のテーパーシャンク３ｂと面位置の状態に一致される。その際に、スピンドル軸線１ａも、工具３の回転軸線３ａに対して一直線に並ぶ。
【００１３】
工具収容部５に、案内板５ｂが支承されており、この案内板は、２方向矢印によって記号を付けられた、送り装置４の送り方向４ｆに対して横切る方向（横方向）に２つの位置の間で摺動可能である。この第１の位置において、この案内板５ｂは、工具３をこの案内板のテーパーシャンク３ｂの下方で周囲を取り巻くくさび形の環状の溝３ｃにおいて掴み、且つこの工具３を、工具収容部５に対してこの工具の状態において不変に固持する。この第２の位置において、この案内板５ｂは、工具３を解放し、従って、この工具は、準備位置からマガジンチェーン２ｂによって搬出され、またはスピンドル引渡し位置において、工具スピンドル１によって加工領域に移動される。
【００１４】
図２は、工具交換装置を有するが、しかしながら工作機械を伴わない工具マガジン２の全体図を示している。マガジンフレーム２ａにマガジンチェーン２ｂは案内されており、このマガジンチェーンが、チェーン駆動装置２ｄによって周囲を取り巻くように駆動されている。このマガジンチェーン２ｂは、工具３を支持する多数の工具保持具２ｃを有している。マガジン準備位置において、このマガジンチェーン２ｂは、空の工具保持具２ｃ、および次に交換されるべき工具３を装着された工具保持具２ｃを有している。
【００１５】
これら両方の工具保持具２ｃのそれぞれの工具保持具は、前記で説明した送り装置４を設けられている。両方の準備位置に存在する工具保持具２ｃの間に支持体６ｃが設けられており、この支持体は、両方の側面にそれぞれ１つの案内機構４ｅを支持している。これら案内機構４ｅ上に、送り装置４のそれぞれ２つのスライダー４ａおよび４ｂは、鏡対称的な配置の状態で、準備位置とスピンドル引渡し位置との間で、摺動可能である。
【００１６】
工具交換は、以下の運動過程によって行われる。即ち：
チェーン駆動装置２ｄによって、マガジンチェーン２ｂが、次の加工のために必要な工具３が準備位置に位置するまでの間、駆動される。選択された工具３は、この位置に存在する工具収容部５の案内板５ｂによって、この工具の溝３ｃにおいて捕捉される。スピンドル引渡し位置への工具３の次の送り運動の始めに、工具のテーパーシャンク３ｂは、工具保持具２ｃから引き出される。引続いての下降運動の間に、この工具収容部５は、スピンドル軸線１ａに対して平行な、この工具３がスピンドル引渡し位置の到達の場合に占める方向に旋回する。新しい工具３を装着された工具収容部５の傍らに、既に、第２の送り装置４の空の工具収容部５が、同じ傾斜を有してスピンドル引渡し位置において存在している。
【００１７】
工具スピンドル１は、この工具スピンドルのスピンドル軸線１ａの方向において、交換されるべき工具３と共に、スピンドル引渡し位置において移動される。そこで、空の工具収容部５の案内板５ｂは、この工具スピンドル１によって固定された工具３を掴む。工具スピンドル１の短い戻り工程は、テーパーシャンク３ｂを工具チャック円錐体１ｂから解放する。送り装置４は、利用された工具３を、そこで、工具マガジン２内の空の工具保持具２ｃへと送る。同時に、この工具スピンドル１は、この工具スピンドル１自体に対して平行に、第２の工具収容部５へと摺動され、この工具収容部から、工具スピンドルが、スピンドル軸線方向における降下によって、新しい工具３を受取る。この工具の受取りの後、案内板５ｂは、工具３から引き戻される。送り装置４は、空の状態でこの送り装置の出発位置に帰還し、その際、操作装置６が、工具収容部５を、再び、次の工具３の受取りのために適当な角度状態に旋回させる。従って、工具交換工程が完了され、且つ工具スピンドル１は、加工工程のスタートの準備ができる。
【００１８】
工具交換は、ただ１つの送り装置４によっても、行われ得る。この場合に勿論、送り運動は、利用された工具、および新しい工具３に関して、順々に行わねばならない。工具マガジン２において、それぞれ１つの空の工具保持具２ｃが、それぞれ直接的に隣接する工具保持具２ｃと並んで次の必要とされる工具３を準備され得る場合に、同様に、ただ１つの送り装置４の使用は、二重グリッパーによって可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  工具交換装置の概略的な側面図である。
【図２】  図１に従う工具交換装置を有する工具マガジンの正面図である。
【図１】
0003690597.tif 000002
【図２】
0003690597.tif 000003