CH701445B1

CH701445B1 - Machine tool with two vertical workpiece spindles.

Info

Publication number: CH701445B1
Application number: CH9452010A
Authority: CH
Inventors: Dr-Ing Guido Hegener; Juergen Moebus
Original assignee: Emag Holding Gmbh
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2014-01-31
Also published as: ITMI20101206A1; IT1401099B1; DE102009033220B4; DE102009033220A1; CH701445A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Maschinengestell (1) mit zwei vertikalen Werkstückspindeln (2, 2´), wobei eine obere Werkstückspindel (2) oberhalb einer unteren Werkstückspindel (2´) angeordnet ist, mit mindestens einem Werkzeugträger (3) und mit mindestens einer Be- und Entladeeinrichtung (4), wobei der mindestens eine Werkzeugträger (3) auf einem Kreuzschlitten (5) in zwei zueinander orthogonalen Richtungen (X, Z) am Maschinengestell (1) verfahrbar angeordnet ist, und wobei die Werkzeugspindeln (2, 2´) ortsfest am Maschinengestell (1) angeordnet sind.The invention relates to a machine tool with a machine frame (1) with two vertical workpiece spindles (2, 2 '), wherein an upper workpiece spindle (2) above a lower workpiece spindle (2') is arranged with at least one tool carrier (3) and at least a loading and unloading device (4), wherein the at least one tool carrier (3) on a cross slide (5) in two mutually orthogonal directions (X, Z) on the machine frame (1) is arranged movable, and wherein the tool spindles (2, 2 ') Are fixedly arranged on the machine frame (1).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit zwei vertikalen Werkstückspindeln nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Aus der EP 1 711 309 B1 ist eine Drehmaschine mit zwei nebeneinander auf einem gemeinsamen Schlitten angeordneten vertikalen Spindeln bekannt. Zur Vierachsbearbeitung sind zwei Werkzeugrevolver vorgesehen. Während in der einen Spindel ein Werkstück bearbeitet wird, kann in der anderen die Beladung erfolgen. Rechts und links sind neben dem Arbeitsraum je eine Ladestation zum selbsttätigen Be- und Entladen vorgesehen. Durch diese Anordnung baut die Maschine verhältnismässig breit. The invention relates to a machine tool with two vertical workpiece spindles according to the preamble of claim 1. From EP 1 711 309 B1 a lathe with two juxtaposed on a common carriage vertical spindles is known. For four-axis machining two tool turrets are provided. While a workpiece is being machined in one spindle, loading can take place in the other. Right and left next to the work space ever a charging station for automatic loading and unloading are provided. By this arrangement, the machine builds relatively wide.

[0002] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer gattungsgemässen Werkzeugmaschine den baulichen Aufwand zu verringern und die Nebenzeiten, in denen keine Werkstückbearbeitung erfolgt, zu optimieren. It is the object of the present invention to reduce the structural complexity in a generic machine tool and to optimize the non-productive times in which no workpiece machining.

[0003] Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert. Ein vorteilhafter Aspekt liegt gemäss Anspruch 3 darin, die Werkstückspindeln auf einer gemeinsamen vertikalen Achse anzuordnen. Dadurch ergeben sich verkürzte Verfahrwege und eine kompakte Bauform. This object is achieved with a machine tool having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims. An advantageous aspect is according to claim 3 is to arrange the workpiece spindles on a common vertical axis. This results in shorter travel paths and a compact design.

[0004] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1 und Fig. 2<SEP>eine vertikale Drehmaschine <tb>Fig. 3 und Fig. 4<SEP>eine vertikale SchleifmaschineIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. Show it: <Tb> FIG. 1 and Fig. 2 <SEP> a vertical lathe <Tb> FIG. 3 and Fig. 4 <SEP> a vertical grinding machine

[0005] Fig. 1 zeigt eine vertikale Drehmaschine in schematischer Darstellung. Am Maschinengestell 1 sind zwei Werkstückspindeln 2, 2 ́ ortsfest längs einer gemeinsamen vertikalen Spindelachse 8 angeordnet. An der Unterseite der Spindeln befinden sich die Spannfutter 16, 16 ́ zum Aufnehmen und Antreiben der Werkstücke 6. Neben den Werkstückspindeln 2, 2 ́ ist auf Führungen 17 der Kreuzschlitten 5 am Maschinengestell 1 in vertikaler Richtung (Z-Achse) verfahrbar. Der Kreuzschlitten 5 trägt seinerseits horizontale Führungen 18, auf denen der Werkzeugträger 3 mit den Werkzeugen 7 in Richtung der X-Achse bewegbar ist. Durch Bewegungen entlang der vertikalen und horizontalen Führungen 17, 18 können sowohl die von der Werkstückspindel 2 als auch die von der Werkstückspindel 2 ́ gehaltenen Werkstücke 6 mit den Werkzeugen 7 bearbeitet werden. Auf der dem Werkzeugträger 3 gegenüberliegenden Seite sind neben den Werkstückspindeln 2, 2 ́ vertikale Führungen 17 ́ für die Be- und Entladeeinrichtung 4 am Maschinengestell 1 in einem Trockenraum 12 vorgesehen. Eine Trennwand 9 verhindert, dass Späne und Kühlflüssigkeit aus dem Nassraum 11 in den Trockenraum 12 gelangen. Durch verschliessbare Öffnungen 13, 13 ́ hindurch tauscht der Greifer 14 in den Werkstückspindeln 2, 2 ́ bearbeitete Werkstücke 6 gegen unbearbeitete aus. Die Werkstücke 6 werden über eine Transportkette 19 der Be- und Entladeeinrichtung 4 zugeführt. Mit diesem Maschinenkonzept kann wechselweise die eine Werkstückspindel be- und entladen werden, während in der anderen Spindel ein Werkstück bearbeitet wird. Da beide Werkstückspindeln 2, 2 ́ ortsfest angeordnet sind, ist die Werkstückbearbeitung mit nur zwei NC-Achsen möglich, und weil die Werkstückspindeln 2, 2 ́ ausserdem auf einer gemeinsamen vertikalen Spindelachse 8 angeordnet sind, resultieren sowohl für den Werkstückträger 3 als auch für die Be- und Entladeeinrichtung 4 extrem kurze Verfahrwege, wodurch die Maschinennebenzeiten deutlich verkürzt werden. Die Fig. 2 zeigt eine Variante der Drehmaschine nach Fig. 1 mit einer stehenden Spindel 2 ́. Die Trennwand 9 ́ ist beweglich angeordnet, so dass wechselweise die Werkstückspindel 2 oder 2 ́ gegen Verunreinigungen abgeschirmt werden kann. Dabei kann die Trennwand 9 ́ am Maschinengestell 1 verschiebbar oder auch um einen Drehpunkt schwenkbar angeordnet sein. Bei kurzen Bearbeitungszeiten von z.B. weniger als 5 Sekunden sind 2 Be- und Entladeeinrichtungen 4, 4 ́ vorgesehen, welche unabhängig voneinander und teilweise auch zeitlich überlappend die Werkstückspindeln 2, 2 ́ be- und entladen. Fig. 1 shows a vertical lathe in a schematic representation. On the machine frame 1, two workpiece spindles 2, 2 are arranged in a stationary manner along a common vertical spindle axis 8. On the underside of the spindles are the chucks 16, 16 for receiving and driving the workpieces 6. In addition to the workpiece spindles 2, 2 on guides 17 of the cross slide 5 on the machine frame 1 in the vertical direction (Z-axis) can be moved. The cross slide 5 in turn carries horizontal guides 18 on which the tool carrier 3 with the tools 7 in the direction of the X-axis is movable. By movements along the vertical and horizontal guides 17, 18, both the workpieces 6 held by the workpiece spindle 2 and by the workpiece spindle 2 can be machined with the tools 7. On the opposite side of the tool holder 3 vertical guides 17 are provided for the loading and unloading device 4 on the machine frame 1 in a drying room 12 next to the workpiece spindles 2, 2. A partition wall 9 prevents shavings and cooling liquid from entering the wet room 11 into the drying room 12. By closable openings 13, 13 passes through the gripper 14 in the workpiece spindles 2, 2 machined workpieces 6 against unprocessed. The workpieces 6 are fed via a transport chain 19 of the loading and unloading device 4. With this machine concept, one workpiece spindle can alternately be loaded and unloaded, while in the other spindle a workpiece is machined. Since both workpiece spindles 2, 2 are arranged stationary, the workpiece machining with only two NC axes is possible, and because the workpiece spindles 2, 2 are also arranged on a common vertical spindle axis 8, resulting for both the workpiece carrier 3 and for the Loading and unloading device 4 extremely short travels, which significantly reduces the machine times. FIG. 2 shows a variant of the lathe according to FIG. 1 with a stationary spindle 2. The partition wall 9 is movably arranged so that alternately the workpiece spindle 2 or 2 can be shielded against contamination. In this case, the partition wall 9 on the machine frame 1 slidably or pivotally about a pivot point can be arranged. For short processing times of e.g. Less than 5 seconds 2 loading and unloading devices 4, 4 are provided, which independently and partially overlapping in time, the workpiece spindles 2, 2 loaded and unloaded.

[0006] In Fig. 3 ist eine vertikale Schleifmaschine während der Bearbeitung eines Werkstücks 6 in der hängenden Werkstückspindel 2 dargestellt. In Analogie zu Drehmaschine nach Fig. 1 sind auch hier die ortsfesten Werkstückspindeln 2, 2 ́ auf einer gemeinsamen vertikalen Spindelachse 8 angeordnet. Die Werkstückspindel 2 ́ ist hier stehend angeordnet. Der Werkzeugträger 3 trägt als Werkzeug 7 eine Doppelschleifspindel. Dadurch ist der Verfahrweg zwischen den Werkstückspindeln 2 und 2 ́ besonders kurz. Zu weiteren Verkürzung der Nebenzeiten, in denen keine Werkstückbearbeitung erfolgt, kann eine zweite Be- und Entladeeinrichtung 4 ́ vorgesehen sein. In Fig. 3, a vertical grinding machine during the machining of a workpiece 6 in the suspended workpiece spindle 2 is shown. In analogy to the lathe according to FIG. 1, here too the stationary workpiece spindles 2, 2 are arranged on a common vertical spindle axis 8. The workpiece spindle 2 is arranged standing here. The tool carrier 3 carries as tool 7 a double-grinding spindle. As a result, the travel between the workpiece spindles 2 and 2 is particularly short. To further shorten the non-productive times, in which no workpiece machining takes place, a second loading and unloading device 4 can be provided.

[0007] Die Fig. 4 zeigt die Schleifmaschine nach Fig. 3 beim Bearbeiten eines Werkstücks 6 in der stehenden Spindel 2 ́. Die Trennwand 9 ́ ist beweglich angeordnet, so dass wechselweise die Werkstückspindel 2 oder 2 ́ gegen Verunreinigungen abgeschirmt werden kann. FIG. 4 shows the grinding machine according to FIG. 3 when machining a workpiece 6 in the stationary spindle 2. The partition wall 9 is movably arranged so that alternately the workpiece spindle 2 or 2 can be shielded against contamination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0008] <tb>1<SEP>Maschinengestell <tb>2, 2 ́<SEP>Werkstückspindel <tb>3<SEP>Werkzeugträger <tb>4, 4 ́<SEP>Be- und Entladeeinrichtung <tb>5<SEP>Kreuzschlitten <tb>6<SEP>Werkstück <tb>7<SEP>Werkzeug <tb>8<SEP>Spindelachse <tb>9, 9 ́<SEP>Trennwand <tb>10<SEP>Arbeitsraum <tb>11<SEP>Nassraum <tb>12<SEP>Trockenraum <tb>13, 13 ́<SEP>Öffnung <tb>14<SEP>Greifer <tb>15<SEP>Schleifspindel <tb>16, 16 ́<SEP>Spannfutter <tb>17, 17 ́<SEP>Vertikale Führungen <tb>18<SEP>Horizontale Führungen <tb>19<SEP>Förderkette <tb>E<SEP>Ebene[0008] <Tb> 1 <September> machine frame <tb> 2, 2 <SEP> Workpiece Spindle <Tb> 3 <September> tool carrier <tb> 4, 4 <SEP> Loading and unloading device <Tb> 5 <September> compound slide <Tb> 6 <September> workpiece <Tb> 7 <September> Tools <Tb> 8 <September> spindle axis <tb> 9, 9 <SEP> Partition <Tb> 10 <September> workspace <Tb> 11 <September> wetroom <Tb> 12 <September> drying room <tb> 13, 13 <SEP> Opening <Tb> 14 <September> Grapples <Tb> 15 <September> grinding spindle <tb> 16, 16 <SEP> Chucks <tb> 17, 17 <SEP> Vertical guides <tb> 18 <SEP> Horizontal Guides <Tb> 19 <September> conveyor chain <Tb> E <September> Level

Claims

1. Machine tool with a machine frame (1) with two vertical workpiece spindles (2, 2), wherein an upper workpiece spindle (2) above a lower workpiece spindle (2) is arranged, with at least one tool carrier (3) and at least one Be - and unloading device (4), wherein the at least one tool carrier (3) on a cross slide (5) in two mutually orthogonal directions (X, Z) on the machine frame (1) is arranged movable, characterized in that the tool spindles (2, 2 ) Are fixedly arranged on the machine frame (1).

2. Machine tool according to claim 1, characterized in that both of the upper workpiece spindle (2) and of the lower workpiece spindle (2) held workpieces (6) with the tools (7) of the tool carrier (3) are machined.

3. Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that the tool carrier (3) and the loading and unloading device (4) on opposite sides of an imaginary plane (E) by a common vertical spindle axis (8) of the workpiece spindles (2, 2 ) Are arranged.

4. Machine tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that a partition wall (9) in the working space (10) a wet space (11) from a drying room (12) separates.

5. Machine tool according to claim 4, characterized in that the loading and unloading device (4) in the drying space (12) is arranged.

6. Machine tool according to claim 4, wherein the loading and unloading device (4) comprises a gripper (14), characterized in that in the partition wall (9) closable openings (13, 13) are provided, by means of which the gripper ( 14) in the workpiece spindles (2, 2) machined workpieces (6) are interchangeable with unprocessed.

7. Machine tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that a grinding spindle (15) is arranged on the tool carrier (3) as a tool.

8. Machine tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the upper workpiece spindle (2) hanging and the lower workpiece spindle (2) is arranged vertically.

9. Machine tool according to claim 8, characterized in that on the tool carrier (3) as a tool a double grinding spindle or two grinding spindles (15) are arranged.

10. Machine tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that two loading and unloading devices (4, 4) are provided.