CH709579B1

CH709579B1 - Werkzeugmaschine.

Info

Publication number: CH709579B1
Application number: CH00515/15A
Authority: CH
Inventors: Murata Atsuya
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2019-01-31
Also published as: CH709579A2; TWI652133B; CN105014390A; JP2015205356A; DE102015206914A1; JP6403978B2; US20150298271A1; KR101878857B1; US20150298272A1; KR20150120313A; TW201544228A

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (1) enthält einen Palettenwechsler (8), der neben einer Seite einer Körperabdeckung (7) angeordnet ist, die einen Werkstückbearbeitungsraum (25) abdeckt, und der eine erste Palette (21), auf der ein bearbeitetes Werkstück montierbar ist und die an einer oberen Seite eines Tisches (6) befestigbar ist, und eine zweite Palette (22), auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montierbar ist, austauscht. Der Palettenwechsler (8) enthält ein Drehelement (34), das einen ersten Halteabschnitt (40) und einen zweiten Halteabschnitt (41) aufweist, die jeweils als ein Paar Haltearme ausgebildet sind, und drehbar in einer horizontalen Richtung ist. Der erste Halteabschnitt (40) ist an einem ersten Ende des Drehelements (34) angeordnet und hält die erste Palette (21), und der zweite Halteabschnitt (41) ist an einem zweiten Ende auf der dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite des Drehelements (34) angeordnet und hält die zweite Palette (22).

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, bei der ein Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine durch eine Körperabdeckung abgedeckt ist und ein Palettenwechsler neben einer Seite der Körperabdeckung angeordnet ist und eine erste Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montierbar ist, und eine zweite Palette, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montierbar ist, austauscht. Die erste Palette ist an einer oberen Seite eines Tisches befestigt, der in dem Bearbeitungsraum angeordnet ist.

[0002] Bei einer in der JP 4 342 474 B2 offenbarten Werkzeugmaschine ist zum Beispiel ein Werkstückbearbeitungsraum in einem Körper der Werkzeugmaschine vorgesehen und durch eine erste Abdeckung abgedeckt, ein Tisch ist in dem Bearbeitungsraum angeordnet und ein Werkstück ist an einer oberen Seite des Tisches befestigt. Bei der Werkzeugmaschine ist ein Palettenwechsler innerhalb einer zweiten Abdeckung vorgesehen, die an die rechte Seite der ersten Abdeckung angrenzt, und tauscht eine Palette, die an der oberen Seite des Tisches befestigt ist und auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, und eine Palette, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist, aus. Der Palettenwechsler enthält eine Palettenbewegungsbasis, die Palettenbasen an ihrer oberen Seite hat und die sich dreht und in der horizontalen Richtung bewegt, und einen Transfermechanismus, der zwischen der Palettenbewegungsbasis und dem Körper der Werkzeugmaschine angeordnet ist und eine zu einer vorbestimmten Position bewegte und durch die Palettenbewegungsbasis auf der Palettenbasis angeordnete Palette zwischen der Palettenbasis und dem Tisch der Werkzeugmaschine transferiert.

[0003] Bei dieser Werkzeugmaschine kann sich ein in dem Transfermechanismus vorgesehenes Übertragungselement durch ein in der rechten Seite der ersten Abdeckung ausgebildetes Palettenwechselloch zu dem Tisch hin bewegen und von dem Tisch zurückziehen. Die Palette, die an der oberen Seite des Tisches befestigt ist und auf der das bearbeitete Werkstück montierbar ist, und die Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montierbar ist, werden durch Tragen der Palette in das und aus dem Palettenwechselloch ausgetauscht. Bei dieser Werkzeugmaschine enthält jedoch der Palettenwechsler den Transfermechanismus zusätzlich zu der Palettenbewegungsbasis. Demgemäss müssen die Palettenbewegungsbasis und der Transfermechanismus synchronisiert werden, um einen Transfer der Palette zum Tisch der Werkzeugmaschine durch den Transfermechanismus zu erlauben, unmittelbar nachdem die Palette durch die Palettenbewegungsbasis zur vorbestimmten Position bewegt ist. Dies kann die Konstruktion des Palettenwechslers verkomplizieren, da zum Beispiel eine Steuereinheit, die die Palettenbewegungsbasis mit dem Transfermechanismus synchronisiert, usw. benötigt wird.

[0004] Ausserdem benötigt der Palettenwechsler beim Transferieren der Palette zwischen der Palettenbewegungsbasis und dem Tisch Zeit, um die Palette zwischen der Palettenbewegungsbasis und dem Transfermechanismus zu bewegen. In diesem Fall kann, da sich die zum Bewegen der Palette erforderliche Zeit aufsummiert, die zum Austauschen der Palette, auf der das bearbeitete Werkstück montiert ist, und der Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montiert ist, erforderliche Zeit erhöht werden.

[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine vorzusehen, die die Konstruktion eines Palettenwechslers vereinfachen und die zum Austauschen von Paletten durch den Palettenwechsler erforderliche Zeit reduzieren kann.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine gemäss Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Verbesserungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0007] Die vorliegende Erfindung ist eine Werkzeugmaschine, die ein Werkstück mit einem Werkzeug durch relatives Bewegen des Werkzeugs und eines Tisches in einem in einem Körper der Werkzeugmaschine vorgesehenen Werkstückbearbeitungsraum bearbeiten kann. Die Werkzeugmaschine enthält Paletten, auf denen das Werkstück montierbar ist, eine Körperabdeckung, die den Bearbeitungsraum abdeckt und die mit einer ersten Tür versehen ist. Die erste Tür ist dem Bearbeitungsraum zugewandt und öffnet und schliesst eine an einer Vorderseite der Körperabdeckung vorgesehene Öffnung. Die Werkzeugmaschine enthält ferner einen Palettenwechsler, der neben einer Seite der Körperabdeckung angeordnet ist und eingerichtet ist, um die Paletten einschliesslich einer ersten Palette und einer zweiten Palette auszutauschen. Die erste Palette ist an einer oberen Seite des Tisches befestigbar und ein bearbeitetes Werkstück ist auf der ersten Palette montierbar, und ein zu bearbeitendes Werkstück ist auf der zweiten Palette montierbar. In der Werkzeugmaschine enthält der Palettenwechsler ein Drehelement, das einen ersten Halteabschnitt und einen zweiten Halteabschnitt aufweist, die jeweils als ein Paar Haltearme ausgebildet sind, und in einer horizontalen Richtung drehbar ist. Der erste Halteabschnitt ist an einem ersten Ende des Drehelements angeordnet und hält die erste Palette, und der zweite Halteabschnitt ist an einem zweiten Ende an der dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite des Drehelements angeordnet und hält die zweite Palette. Wenigstens eine Komponente des Drehelements bzw. des Tisches kann durch eine Werkstücklade- und -entnahmeöffnung, die in der Körperabdeckung vorgesehen ist, vor- und zurückbewegt werden. Das Drehelement kann durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung in den Bearbeitungsraum hineinbewegt und aus diesem zurückgezogen werden. Die durch den ersten Halteabschnitt gehaltene erste Palette wird von der oberen Seite des Tisches zum Palettenwechsler getragen, und die durch den zweiten Halteabschnitt gehaltene Palette wird von dem Palettenwechsler zur oberen Seite des Tisches in dem Bearbeitungsraum getragen, indem das Drehelement durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung in den Bearbeitungsraum hineinbewegt wird und dann das Drehelement in dem Bearbeitungsraum in der horizontalen Richtung gedreht wird. Der Tisch kann durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung zum Palettenwechsler hinbewegt und von diesem zurückgezogen werden. Die durch den ersten Halteabschnitt gehaltene erste Palette wird von der

CH 709 579 B1 oberen Seite des Tisches zum Palettenwechsler getragen, und die durch den zweiten Halteabschnitt gehaltene zweite Palette wird von dem Palettenwechsler zur oberen Seite des Tisches im Bearbeitungsraum getragen, indem der Tisch durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung zum Palettenwechsler hinbewegt und dann das Drehelement auf der Palettenwechslerseite in horizontaler Richtung gedreht wird.

[0008] Gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der erste Halteabschnitt oder der zweite Halteabschnitt zu einer solchen Position geschaltet werden, dass der erste Halteabschnitt oder der zweite Halteabschnitt durch Drehen des Drehelements in der horizontalen Richtung auf der Palettenwechslerseite einer Vorderseite des Palettenwechsler zugewandt ist.

[0009] Gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Seitenabdeckung, die den Palettenwechsler abdeckt, auf einer Seite der Körperabdeckung vorgesehen und ist die Seitenabdeckung mit einer zweiten Tür versehen, die dem Drehelement gegenüber ist und die eingerichtet ist, um eine an einer vorderen Seite der Seitenabdeckung vorgesehene Öffnung zu öffnen und zu schliessen.

[0010] Gemäss einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der zweiten bis dritten Ausführungsform der Tisch um eine Drehwelle schwenken, die sich senkrecht zu einer Näherungs- und Trennrichtung des Drehelements zu und von der Körperabdeckung erstreckt.

[0011] Gemäss einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in der dritten Ausführungsform Tragabschnitte, die die Drehwelle schwenkbar tragen, vor und hinter dem Tisch angeordnet, und ist der vor dem Tisch angeordnete Tragabschnitt kleiner als der hinter dem Tisch angeordnete.

[0012] Gemäss einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der vierten Ausführungsform ein erstes Schienenelement mit einer Bogenform um eine Achse der Drehwelle an einer vorderen Seite des Tisches an einer Position unter der oberen Seite des Tisches befestigt. Der vor dem Tisch angeordnete Tragabschnitt ist mit einem Eingriffselement versehen, das mit dem ersten Schienenelement in Eingriff steht. Der Tisch schwenkt um die Drehwelle, wenn die Drehwelle sich dreht und das erste Schienenelement sich entsprechend um die Drehwelle dreht, während es mit dem Eingriffselement in Eingriff steht.

[0013] Gemäss einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der fünften Ausführungsform ein zweites Schienenelement an einer Position unter der oberen Seite des Tisches angeordnet und ist das Eingriffselement an dem zweiten Schienenelement befestigt. Das zweite Schienenelement mit einer Bogenform um die Achse der Drehwelle ist durch den vor dem Tisch angeordneten Tragabschnitt gehalten, sodass das zweite Schienenelement um die Drehwelle schwenken kann. Das erste Schienenelement ist mit einem Eingriffsabschnittversehen, der mit dem Eingriffselement in Eingriff steht und der das zweite Schienenelement um die Drehwelle schwenkt, wenn das erste Schienenelement um die Drehwelle schwenkt.

[0014] Bei der Werkzeugmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung kann das Drehelement des Palettenwechslers die erste Palette, auf der das bearbeitete Werkstück montierbar ist, und die zweite Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montierbar ist, durch Drehen in horizontaler Richtung zwischen dem Tisch und dem Palettenwechsler im Bearbeitungsraum tragen. Ausserdem kann das Drehelement die erste Palette und die zweite Palette durch Bewegen in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung zwischen dem Tisch und dem Palettenwechsler tragen. Da das Drehelement mehrere Arbeitsvorgänge durchführen kann, nämlich den Drehvorgang und den Vorgang des Bewegens in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung, ist es nicht notwendig, eine Vorrichtung zum Drehen des Drehelements und eine Vorrichtung zum Bewegen des Drehelements in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung separat vorzusehen und eine Vorrichtung zum Synchronisieren dieser Vorrichtungen vorzusehen. Dies kann die Konstruktion des Palettenwechslers vereinfachen.

[0015] Da das Drehelement die mehreren Arbeitsvorgänge (den Drehvorgang und den Vorgang des Bewegens in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung) durchführen kann, ist es ausserdem nicht notwendig, die Vorrichtung zum Drehen des Drehelements und die Vorrichtung zum Bewegen des Drehelements in der Annäherungsund Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung separat vorzusehen. Deshalb kann die zum Bewegen der Paletten zwischen diesen Vorrichtungen erforderliche Zeit (Bewegungszeit) beseitigt werden. Demgemäss wird beim Austauschen der ersten Palette und der zweiten Palette zwischen dem Tisch und dem Palettenwechsler die Bewegungszeit nicht aufsummiert, wodurch die zum Austauschen der ersten und der zweiten Palette erforderliche Zeit reduziert werden kann.

[0016] Falls der Tisch durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung zum Palettenwechsler hin bewegt wird, dreht sich das Drehelement in der horizontalen Richtung auf der Palettenwechslerseite, ohne sich in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung zu bewegen. Demgemäss können die erste Palette, auf der das bearbeitete Werkstück montierbar ist, und die zweite Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montierbar ist, zwischen dem Tisch und dem Palettenwechsler getragen werden.

[0017] Gemäss der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer der Werkzeugmaschine die erste Palette, auf der das bearbeitete Werkstück montierbar ist und die durch den ersten Halteabschnitt des Drehelements gehalten wird, von vorne aus dem Palettenwechsler nehmen. Der Benutzer kann auch die zweite Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montierbar ist, von der Vorderseite des Palettenwechslers zum zweiten Halteabschnitt des

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Drehelements bewegen. Dies macht es für den Benutzer der Werkzeugmaschine einfacher, ein Werkstück in den und aus dem Palettenwechsler zu bringen.

[0018] Gemäss der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer der Werkzeugmaschine die an der vorderen Seite der Seitenabdeckung vorgesehene Öffnung durch die zweite Tür öffnen. Deshalb kann die Palette, auf der das bearbeitete Werkstück montierbar ist, von dem ersten Halteabschnitt des Drehelements durch die an der vorderen Seite vorgesehene, geöffnete Öffnung aus der Seitenabdeckung herausgenommen werden, und kann die Palette, auf der das zu bearbeitende Werkstück montierbar ist, durch die an der vorderen Seite vorgesehene, geöffnete Öffnung von der Aussenseite der Seitenabdeckung zum zweiten Halteabschnitt des Drehelements gebracht werden. Da die vordere Seite des Körpers der Werkzeugmaschine nahe der Position in der Seitenabdeckung positioniert werden kann, zu und von welcher das Werkstück gebracht wird, ist es für den Benutzer der Werkzeugmaschine einfacher, ein Werkstück in die und aus der Seitenabdeckung zu bringen.

[0019] Gemäss der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Drehwelle für den Tisch nicht an einer Position in der Annäherungs- und Trennrichtung des Drehelements zu und von der Körperabdeckung vorgesehen. Die Drehwelle stört deshalb nicht die Annäherung des Drehelements zum Tisch.

[0020] Gemäss der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es zum Beispiel für das Werkstück auf dem Tisch unwahrscheinlicher, sich hinter dem vor dem Tisch angeordneten Tragabschnitt zu verstecken, und daher ist es für den Benutzer der Maschine weniger wahrscheinlich, Schwierigkeiten beim Prüfen oder Inspizieren des Werkstücks auf dem Tisch durch die vordere Seite der Körperabdeckung, die durch die erste Tür geöffnet worden ist, zu haben. Dies macht es für den Benutzer der Werkzeugmaschine einfacher, das Werkstück auf dem Tisch zu prüfen oder zu inspizieren.

[0021] Gemäss der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ragt das erste Schienenelement nicht von der vorderen Seite des Tisches über die obere Seite des Tisches hinaus, bevor der Tisch das Schwenken um die Drehachse startet oder wenn der Tisch um die Drehwelle schwenkt. Das an der oberen Seite des Tisches befestigte Werkstück versteckt sich deshalb nicht hinter dem ersten Schienenelement, und der Benutzer der Werkzeugmaschine kann das Werkstück einfach prüfen oder inspizieren.

[0022] Gemäss der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Tisch, an dem das erste Schienenelement befestigt ist, zusätzlich zu einem Drehwinkel, der durch den Schwenkbereich des ersten Schienenelements definiert ist, um einen Drehwinkel, der durch den Schwenkbereich des zweiten Schienenelements definiert ist, schwenken. Der Drehwinkel des Tisches kann so im Vergleich zu dem Fall, wenn der Tisch gemäss dem Schwenken des ersten Schienenelements geschwenkt wird, vergrössert werden.

[0023] Obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Vertikal-Bearbeitungszentrums gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht des Vertikal-Bearbeitungszentrums der ersten Ausführungsform, in der eine Körperabdeckung und eine Seitenabdeckung nicht gezeigt sind;

Fig. 3 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, auf einem Tisch des Vertikal-Bearbeitungszentrums platziert ist, und eine Palette, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist, durch ein Paar Haltearme, die in einem Drehelement eines Palettenwechslers enthalten sind, gehalten wird;

Fig. 4 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, auf dem Tisch platziert ist, und das andere Paar von Haltearmen des Drehelements zur Tischseite geschaltet ist;

Fig. 5 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine auf dem Tisch platzierte Palette (eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist) durch das andere Paar der Haltearme gehalten wird;

Fig. 6 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist und die durch das andere Paar der Haltearme gehalten wird, zur Palettenwechslerseite geschaltet ist, und eine Palette, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist und die durch das eine Paar der Haltearme gehalten wird, zur Tischseite geschaltet ist;

Fig. 7 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist und die durch das andere Paar der Haltearme gehalten wird, horizontal zum Palettenwechsler bewegt wird;

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Fig. 8 eine Darstellung des Zustandes, in dem eine Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist und die durch das andere Paar der Haltearme gehalten wird, so geschaltet ist, dass sie direkt der Vorderseite einer Seitenabdeckung, die den Palettenwechsler abdeckt, gegenüberliegt;

Fig. 9 eine schematische Perspektivansicht eines Vertikal-Bearbeitungszentrums gemäss einer zweiten Ausführungsform, in der eine Körperabdeckung und eine Seitenabdeckung nicht gezeigt sind;

Fig. 10 eine schematische Vorderansicht des Vertikal-Bearbeitungszentrums;

Fig. 11 eine schematische Seitenansicht des Vertikal-Bearbeitungszentrums;

Fig. 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Tisches und eines Tragabschnitts, der den vorderen Teil des Tisches im Vertikal-Bearbeitungszentrum schwenkbar trägt;

Fig. 13 eine schematische Vorderansicht des Vertikal-Bearbeitungszentrums mit dem geschwenkten Tisch; und

Fig. 14 eine schematische Perspektivansicht des Vertikal-Bearbeitungszentrums mit dem geschwenkten Tisch.

[0024] Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf Fig. 1 bis 8 beschrieben. Ein in Fig. 1 und 2 dargestelltes Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 enthält ein Bett 2, einen Sattel 3, eine Säule 4, einen Spindelkopf 5, einen Tisch 6, eine Körperabdeckung 7, einen Palettenwechsler 8 und eine Seitenabdeckung 9. Das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 ist ein Beispiel der Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung.

[0025] Wie in Fig. 2 dargestellt, hat das Bett 2 eine rechtwinklige Form, die in Draufsicht in der Längsrichtung (Y-Achsenrichtung) länger ist und auf dem Boden platziert ist. Ein Standabschnitt 11 ist an der oberen Seite des hinteren Endteils des Bettes 2 so vorgesehen, dass er aufrecht steht. Der Sattel 3 ist über der oberen Seite des Standabschnitts 11 so vorgesehen, dass der Sattel 3 durch X-Achsen-Führungsschienen 12, 12 geführt werden kann, um sich in der Seitenrichtung (X-Achsenrichtung) zu bewegen. Die Säule 4 ist über der oberen Seite des Sattels 3 so vorgesehen, dass die Säule 4 durch ein Y-Achsen-Führungselement 13 geführt werden kann, um sich in der Y-Achsenrichtung zu bewegen. Der Spindelkopf 5, der eine Spindel 14 drehbar hält, ist über der vorderen Seite der Säule 4 so vorgesehen, dass der Spindelkopf 5 durch Z-Achsen-Führungsschienen 15, 15 geführt werden kann, um sich parallel zur Achse der Spindel 14 in der vertikalen Richtung (Z-Achsenrichtung) zu bewegen.

[0026] Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Tisch 6 in der Z-Achsenrichtung über der oberen Seite des vorderen Teils des Bettes 2 und unter der Spindel 14 angeordnet. Ferner ist der Tisch 6 an seinen beiden Enden durch Standabschnitt 11, der in der Y-Achsenrichtung hinter dem Tisch 6 angeordnet ist, und einen Tragabschnitt 17, der am vorderen Endteil der oberen Seite des Bettes 2 so vorgesehen ist, dass er vor dem Tisch 6 in der Y-Achsenrichtung aufrecht steht, getragen. Der Standabschnitt 11 ist mit einer Schwenkantriebsvorrichtung 18 versehen, die den Tisch 6 um eine B-Achse parallel zur Y-Achsenrichtung schwenkt, und der hintere Teil des Tisches 6 ist mit der Schwenkantriebsvorrichtung 18 verbunden. Der vordere Teil des Tisches 6 ist durch den Tragabschnitt 17 über eine drehbare Drehwelle 19 getragen. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die vertikale Dimension des Tragabschnitts 17 kleiner als jene der Schwenkantriebsvorrichtung 18. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Tisch 6 durch Antreiben der Schwenkantriebsvorrichtung 18 um die B-Achse und die Drehwelle 19 geschwenkt werden. Der Tragabschnitt 17 ist ein Beispiel des vor dem Tisch platzierten Tragabschnitts der vorliegenden Erfindung, und die Schwenkantriebsvorrichtung 18 ist ein Beispiel des hinter dem Tisch angeordneten Tragabschnitts der vorliegenden Erfindung.

[0027] Der Tisch 6 hat einen Befestigungsmechanismus (nicht dargestellt), der eine Palette (eine erste Palette) 21 (siehe Fig. 2), auf der ein Werkstück (nicht dargestellt) montiert ist, an der oberen Seite des Tisches 6 befestigt. Der Tisch 6 hat ferner eine Schaltantriebsvorrichtung (nicht dargestellt), die die an der oberen Seite des Tisches 6 befestigte erste Palette 21 um eine A-Achse dreht, um die erste Palette 21 zu einer vorbestimmten Position zu schalten. Die A-Achse ist eine Drehachse des Tisches 6.

[0028] Die in Fig. 1 dargestellte Körperabdeckung 7 ist aus einem Stahlblech gemacht und im Wesentlichen in der Form eines Kastens ausgebildet, der an seiner unteren Seite (an der unteren Seite in Fig. 1) und seiner Rückseite offen ist. Diese Körperabdeckung 7 deckt die vordere, die obere und die rechte und die linke Seite des Bettes 2 bis auf den in Fig. 2 dargestellten Standabschnitt 11 ab. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Tisch 6 innerhalb der Körperabdeckung 7 vorgesehen und in einem Raum über der oberen Seite des vorderen Teils des Bettes 2 angeordnet. Dieser Raum ist ein Bearbeitungsraum 25 (siehe Fig. 2) für das Werkstück. Das Bett 2 ist ein Beispiel des Körpers der Werkzeugmaschine in der vorliegenden Erfindung.

[0029] Die vordere Seite der Körperabdeckung 7 hat eine Öffnung 26 nahe ihres Zentrums in der lateralen Richtung der Vorderseite. Die Öffnung 26 ist dem Bearbeitungsraum 25 (siehe Fig. 2) gegenüber. Eine Öffnungs- und Schliesstür 27, die die Öffnung 26 öffnet und schliesst, ist an der Vorderseite der Körperabdeckung 7 so vorgesehen, dass sie in der lateralen Richtung der Vorderseite horizontal bewegbar ist. Die Öffnung 26 wird durch horizontales Bewegen der Öffnungs- und Schliesstür 27 nach links geöffnet. Der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 kann über die Öffnung 26 das auf der oberen Seite des Tisches 6 platzierte Werkstück prüfen und inspizieren oder das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1

CH 709 579 B1 inspizieren usw. Eine Bedieneinheit 28 wird benutzt, um das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 zu betätigen und Parameter, usw. eines Werkstückbearbeitungsprogramms einzugeben. Die Bedieneinheit 28 ist auf der rechten Seite der Öffnung 26 an der Vorderseite der Körperabdeckung 7 vorgesehen. Die Öffnungs- und Schliesstür 27 ist ein Beispiel der ersten Tür der vorliegenden Erfindung.

[0030] Eine rechte Seite 7A der Körperabdeckung 7 hat eine Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 (siehe Fig. 1), die eine Verbindung des Inneren der Körperabdeckung 7 mit der Aussenseite erlaubt. Die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 wird benutzt, um durch den nachfolgend beschriebenen Palettenwechsler 8 eine Palette (eine zweite Palette) 22 (siehe Fig. 2), auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist, auf den Tisch 6 in der Körperabdeckung 7 zu bringen und die erste Palette 21 (siehe Fig. 2), auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, von der oberen Seite des Tisches 6 aus der Körperabdeckung 7 herauszubringen. Ferner ist eine Schutzplatte 30 aus Metall an der hinteren Kante der rechten Seite 7A der Körperabdeckung 7 befestigt und angebracht, um die rechte Seite der Säule 4 zu schützen. Die Schutzplatte 30 hat die gleiche Höhe wie die Seite 7A und erstreckt sich hinter der Körperabdeckung 7 über das hintere Ende der Säule 4 nach hinten.

[0031] Da das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 der vorliegenden Ausführungsform die obige Konfiguration besitzt, kann der Spindelkopf 5 relativ zu dem auf der ersten Palette 21 montierten Werkstück auf dem Tisch in den Richtungen der X-, Y- und Z-Achsen, die senkrecht zueinander sind, bewegt werden. Der Tisch 6 kann um die B-Achse geschwenkt werden, und die erste Palette 21 auf dem Tisch 6 kann um die A-Achse gedreht und zu einer vorbestimmten Position geschaltet werden. Zum Beispiel kann das Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 so das Werkstück mit einem Werkzeug im Bearbeitungsraum 25 durch Montieren des Werkzeugs an der Spindel 14 und Steuern der Relativpositionen des Werkzeugs und des Werkstücks 5 durch eine Fünf-Achsen-Steuerung (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse, A-Achse und B-Achse) schneiden oder drehen.

[0032] Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist der Palettenwechsler 8 so angeordnet, dass er an die rechte Seite 7A der Körperabdeckung 7 angrenzt. Der Palettenwechsler 8 enthält eine feste Basis 32, eine Bewegungsbasis 33 und ein Drehelement 34. Die rechte Seite 7A der Körperabdeckung 7 ist ein Beispiel der einen Seite der Körperabdeckung der vorliegenden Erfindung.

[0033] Die feste Basis 32 ist so auf dem Boden angeordnet, dass sie an die rechte Seite des Bettes 2 angrenzt. Die Bewegungsbasis 33 hat in Draufsicht eine im Wesentlichen kreisförmige Form und kann durch einen Motor M angetrieben werden, um sich horizontal zu bewegen. Ein Paar Führungsschienen 36, 36 ist an der oberen Seite der festen Basis 32 so vorgesehen, dass sie sich in einer Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 (in diesem Beispiel der lateralen Richtung) erstrecken. Die Bewegungsbasis 33 kann durch das Paar Führungsschienen 36,36 geführt werden, um sich in der Annäherungs- und Trennrichtung horizontal zu bewegen. Eine Drehwelle 37 ist an der oberen Seite der Bewegungsbasis 33 so vorgesehen, dass sie davon vorsteht. Die Drehwelle 37 wird durch einen Motor (nicht dargestellt) drehend angetrieben. Ausserdem ist eine Hubvorrichtung 38 an der oberen Seite der Bewegungsbasis 33 so angeordnet, dass sie an die Drehwelle 37 angrenzt. Die Hubvorrichtung 38 bewegt das Drehelement 34 nach oben und nach unten und enthält einen Stab (nicht dargestellt), der sich in der vertikalen Richtung verlängert und verkürzt.

[0034] Das Drehelement 34 enthält einen Körper 39, ein erstes Paar Haltearme 40, 40 und ein zweites Paar Haltearme 41, 41. Der Körper 39 ist aus einer Metallplatte mit einer in Draufsicht rechtwinkligen Form gemacht. Das erste Paar Haltearme 40, 40 ragt von einem Ende (einem ersten Ende) des Körpers 39 nach aussen und liegt einander gegenüber. Das zweite Paar Haltearme 41,41 ragt von dem anderen Ende (einem zweiten Ende) des Körpers 39 nach aussen und liegt einander gegenüber. Wie in Fig. 2 dargestellt, hat jede der ersten und der zweiten Palette 21,22 mit einer quadratischen Form Eingriffsvorsprünge 23 entlang ihrer zwei gegenüberliegenden Seiten. Die Eingriffsvorsprünge 23 erstrecken sich nach aussen, und jede Palette 21, 22 kann durch die ersten Haltearme 40, 40 oder die zweiten Haltearme 41, 41 gehalten werden, wenn die Eingriffsvorsprünge 23 mit den oberen Seiten der ersten Haltearme 40, 40 oder den oberen Seiten der zweiten Haltearme 41, 41 in Eingriff stehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, hat der Körper 39 ein Passloch 42 im Wesentlichen in seinem Zentrum, sodass die Drehwelle 37 lösbar darin eingepasst werden kann. Das Drehelement 34 kann durch die Bewegungsbasis 33 durch Einpassen der Drehwelle 37 in das Passloch 42 getragen werden. In diesem getragenen Zustand ist das Drehelement 34 bündig zur oberen Seite des Tisches 6 in einem solchen Zustand, dass die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 (siehe Fig. 1) der Körperabdeckung 7 zwischen dem Drehelement 34 und dem Tisch 6 liegt. Das Drehelement 34 kann durch einen Drehantrieb der Drehwelle 37 in der horizontalen Richtung gedreht werden, wenn die Drehwelle 37 in das Passloch 42 eingepasst ist. Wie später beschrieben, kann das durch die Bewegungsbasis 33 getragene Drehelement 34 durch horizontales Bewegen der Bewegungsbasis 33 in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 in den Bearbeitungsraum 25 hineinbewegt und aus diesem herausgezogen werden. Ausserdem kann das Drehelement 34 durch den Stab der Hubvorrichtung 38 getragen und durch Einpassen des Stabes in eine in der unteren Seite des Drehelements 34 ausgebildete Aussparung (nicht dargestellt) und Ausfahren und Zurückziehen des Stabes nach oben und unten bewegt werden. Die ersten Haltearme 40, 40 und die zweiten Haltearme 41,41 sind ein Beispiel eines Paares der Halteabschnitte der vorliegenden Erfindung.

[0035] Wie die Körperabdeckung 7 ist die in Fig. 1 dargestellte Seitenabdeckung 9 aus einem Stahlblech gemacht und im Wesentlichen in der Form eines Kastens ausgebildet, der an seiner unteren Seite und seiner linken Seite offen ist. Die Seitenabdeckung 9 ist an der rechten Seite 7A der Körperabdeckung 7 in Fortsetzung zur Körperabdeckung 7 befestigt.

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Die Seitenabdeckung 9 deckt den Palettenwechsler 8 ab. Die Seitenabdeckung 9 hat eine Öffnung 45 im Wesentlichen an der oberen Hälfte ihrer Vorderseite 9A, sodass die Öffnung 45 dem Drehelement 34 (siehe Fig. 2) gegenüberliegt. Doppeltüren 46, 47, die die Öffnung 45 öffnen und schliessen, sind im Wesentlichen in der oberen Hälfte der Vorderseite 9A vorgesehen. Die Doppeltüren 46, 47 können die Öffnung 45 über Scharnierabschnitte (nicht dargestellt), die an der rechten und der linken Kante der Öffnung 45 vorgesehen sind, öffnen und schliessen. Zum Beispiel kann der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 die zweite Palette 22, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montierbar ist, durch die Öffnung 45 zu den ersten Haltearmen 40, 40 oder den zweiten Haltearmen 41, 41 bringen und kann die erste Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, von den ersten Haltearmen 40,40 oder den zweiten Haltearmen 41,41 aus der Seitenabdeckung 9 herausnehmen. Die Doppeltüren 46, 47 sind ein Beispiel der zweiten Tür der vorliegenden Erfindung. [0036] Es wird nun eine Funktionsweise des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 beschrieben. Es wird nachfolgend ein Beispiel beschrieben, in dem der Palettenwechsler 8 in dem Zustand betätigt wird, in dem die erste Palette 21 (siehe Fig. 2), auf der ein bearbeitetes Werkstück montierbar ist, an der oberen Seite des Tisches 6 platziert ist. Der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 öffnet die Doppeltüren 46, 47 (siehe Fig. 1), um die Öffnung 45 zu öffnen und bringt dann die zweite Palette 22, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montierbar ist, durch die Öffnung 45 in die Seitenabdeckung 9, sodass die zweite Palette 22 durch die zweiten Haltearme 41,41 des Drehelements 34 gehalten wird, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Doppeltüren 46, 47 an der Vorderseite 9A der Seitenabdeckung 9 vorgesehen, die an die Körperabdeckung 7 anschliesst. Demgemäss kann die Vorderseite der Körperabdeckung 7, an der die Bedieneinheit 28 vorgesehen ist (siehe Fig. 1), nahe der Öffnung 45 positioniert werden, durch welche der Benutzer das Werkstück in die Seitenabdeckung 9 bringt. Dies macht es zum Beispiel für den Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 einfacher, das Werkstück in die Seitenabdeckung 9 zu bringen und die Bedieneinheit 38 zu betätigen.

[0037] Nachdem die zweite Palette 22 durch die zweiten Haltearme 41, 41 gehalten ist, wird die Drehwelle 37 in der Seitenabdeckung 9 drehend angetrieben, um das Drehelement 34 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden die ersten Haltearme 40, 40 so geschaltet, dass sie in einem solchen Zustand, dass die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 (siehe Fig. 1) zwischen den ersten Haltearmen 40, 40 und der ersten Palette 21 liegt, in der lateralen Richtung des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 bündig zu und angrenzend an die erste Palette 21 auf dem Tisch 6 sind. Anschliessend wird der in Fig. 2 dargestellte Motor M angetrieben, um die Bewegungsbasis 33 durch die Führungsschienen 36, 36 zu führen, sodass die Bewegungsbasis 33 in der Annäherungsrichtung zur Körperabdeckung 7 horizontal bewegt wird. Die ersten Haltearme 40, 40 des durch die Bewegungsbasis 33 getragenen Drehelements 34 werden so durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 in den Bearbeitungsraum 25 (siehe Fig. 2) vorgeschoben und halten dann die erste Palette 21, wie in Fig. 5 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehwelle 19 des Tisches 6 an der vorderen Seite bezüglich der Annäherungsrichtung in den Bearbeitungsraum 25 so angeordnet, dass sie sich senkrecht zur Annäherungsrichtung erstreckt. Da die Drehwelle 19 nicht an einer Position in der Annäherungsrichtung vorgesehen ist, stört die Drehwelle 19 nicht die Annäherung des Drehelements 34 an den Tisch 6.

[0038] Nachdem die ersten Haltearme 40, 40 die erste Palette 21 halten, wie in Fig. 5 dargestellt, wird der Stab der in Fig. 2 dargestellten Hubvorrichtung 38 ausgefahren, um in die Aussparung des Drehelements 34 zu passen. In diesem Zustand wird der Stab um eine vorbestimmte Länge weiter ausgefahren, um das Drehelement 34 mit der in das Passloch 42 eingepassten Drehwelle 37 anzuheben, und die ersten Haltearme 40, 40 (die erste Palette 21) werden in einem vorbestimmten Abstand über der oberen Seite des Tisches 6 befestigt. Dann wird die Drehwelle 37 drehend angetrieben, um das Drehelement 34 im Bearbeitungsraum 35 im Uhrzeigersinn zu drehen, sodass die zweiten Haltearme 41,41 (die zweite Palette 22) anstelle der ersten Haltearme 40, 40 zu einer Position über der oberen Seite des Tisches 6 geschaltet werden, wie in Fig. 6 dargestellt. Gleichzeitig werden die ersten Haltearme 40, 40 (die erste Palette 21) von der oberen Seite des Tisches 6 zu einer Position auf der Seite des Palettenwechslers 8 geschaltet. Danach wird der Stab der Hubvorrichtung 38 eingezogen, um das Drehelement 34 abzusenken, sodass die zweite Palette 22 an der oberen Seite des Tisches 6 platziert wird und der Stab der Hubvorrichtung 38 aus der Aussparung des Drehelements 34 entfernt wird. Die zweite Palette 22, auf der das zu bearbeitende Werkstück montiert ist, wird so von dem Palettenwechsler 8 auf die obere Seite des Tisches 6 gebracht. Die Palette 22 ist ein Beispiel der zweiten Palette der vorliegenden Erfindung.

[0039] Anschliessend wird der in Fig. 2 dargestellte Motor angetrieben, um die Bewegungsbasis 33 durch die Führungsschienen 36, 36 zu führen, sodass die Bewegungsbasis 33 in der Trennrichtung von der Körperabdeckung 7 horizontal bewegt wird. Die ersten Haltearme 40, 40 des durch die Bewegungsbasis 33 getragenen Drehelements 34, die in Fig. 7 gezeigt sind, werden durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 aus dem Bearbeitungsraum 25 herausbewegt. Dann werden die ersten Haltearme 40, 40 in der Trennrichtung zu einer solchen Position innerhalb der Seitenabdeckung 9 bewegt, dass die ersten Haltearme 40, 40 der Öffnung 45 (siehe Fig. 1) gegenüberliegen. Danach wird die Drehwelle 37 innerhalb der Seitenabdeckung 9 angetrieben, um das Drehelement 34 im Uhrzeigersinn zu drehen, sodass die ersten Haltearme 40, 40 (die erste Palette 21) geschaltet werden, um direkt der Öffnung 45 gegenüberzuliegen, wie in Fig. 8 dargestellt. Die erste Palette 21, auf der das bearbeitete Werkstück montiert ist, wird so von der oberen Seite des Tisches 6 zum Palettenwechsler 8 gebracht. Der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 nimmt die erste Palette 21, auf der das bearbeitete Werkstück montiert ist, von den ersten Haltearmen 40, 40 durch die Öffnung 45 aus der Seitenabdeckung 9 heraus. Die Palette 21 ist ein Beispiel der ersten Palette der vorliegenden Erfindung.

[0040] In der vorliegenden Ausführungsform ist das vertikale Mass des Tragabschnitts 17 kleiner als jenes der in Fig. 2 gezeigten Schwenkantriebsvorrichtung 18. Dies kann es weniger wahrscheinlich machen, dass sich das Werkstück auf

CH 709 579 B1 dem Tisch 6 hinter dem Tragabschnitt 17 versteckt, und kann es somit zum Beispiel weniger wahrscheinlich machen, dass der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 Schwierigkeiten beim Prüfen oder Inspizieren des Werkstücks auf dem Tisch 6 durch die Öffnung 26 (siehe Fig. 1) nach deren Öffnung durch horizontales Bewegen der Öffnungs- und Schliesstür 27 (siehe Fig. 1) hat.

[0041] In dem Vertikal-Bearbeitungszentrum 1 der vorliegenden Erfindung kann das Drehelement 34 des Palettenwechslers 8 die erste Palette 21, auf der ein bearbeitetes Werkstück montierbar ist, und die zweite Palette 22, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montierbar ist, zwischen dem Tisch 6 und dem Palettenwechslers durch Drehen in der horizontalen Richtung im Bearbeitungsraum 25 bewegen. Ferner kann das Drehelement 34 die erste Palette 21 und die zweite Palette 22 zwischen dem Tisch 6 und dem Palettenwechsler 8 durch horizontales Bewegen in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 bewegen. Da das Drehelement 34 mehrere Arbeitsvorgänge durchführen kann, nämlich den Drehvorgang und den Vorgang des horizontalen Bewegens in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7, ist es nicht notwendig, eine Vorrichtung zum Drehen des Drehelements 34 und eine Vorrichtung zum horizontalen Bewegen des Drehelements 34 in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 separat vorzusehen und eine Vorrichtung zum Synchronisieren dieser Vorrichtungen vorzusehen. Dies kann den Aufbau des Palettenwechslers 8 vereinfachen.

[0042] Da das Drehelement 34 die mehreren Arbeitsvorgänge (den Drehvorgang und den Vorgang des horizontalen Bewegens in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7) durchführen kann, ist es ausserdem nicht notwendig, die Vorrichtung zum Drehen des Drehelements 34 und die Vorrichtung zum horizontalen Bewegen des Drehelements 34 in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 separat vorzusehen, was die zum Bewegen der Paletten 21, 22 zwischen diesen Vorrichtungen erforderliche Zeit (Bewegungszeit) entfallen lässt. Demgemäss wird beim Austauschen der ersten Palette 21 und der zweiten Palette 22 zwischen dem Tisch 6 und dem Palettenwechsler 8 die Bewegungszeit nicht aufsummiert, wodurch die zum Austauschen der ersten und der zweiten Palette 21,22 erforderliche Zeit reduziert werden kann.

[0043] Durch Öffnen der Doppeltüren 46, 47 an der vorderen Seite 9A der Seitenabdeckung 9, um die Öffnung 45 zu öffnen, kann der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 die erste Palette 21, auf der das bearbeitete Werkstück montiert ist, durch die Öffnung 45 von den ersten Haltearmen 40, 40 aus der Seitenabdeckung 9 nehmen oder kann die zweite Palette 22, auf der das zu bearbeitende Werkstück montiert ist, durch die Öffnung 45 in die Seitenabdeckung 9 bringen, sodass die zweite Palette 22 durch die zweiten Haltearme 41, 41 des Drehelements 34 gehalten wird. Die Vorderseite der Körperabdeckung 7 des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 kann nahe der Öffnung 45 positioniert sein, durch welche das Werkstück in die Seitenabdeckung 9 gebracht und aus dieser herausgenommen wird. Dies macht es für den Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 zum Beispiel einfacher, das Werkstück in die Seitenabdeckung 9 zu bringen und es aus ihr herauszunehmen und die Bedieneinheit 28 an der vorderen Seite der Körperabdeckung 7 zu betätigen.

[0044] Ausserdem ist die Drehwelle 19 für den Tisch 6 nicht an einer Position in der horizontalen Bewegungsrichtung des Drehelements 34 zur Körperabdeckung 7 im Bearbeitungsraum 25 vorgesehen. Die Drehwelle 19 stört deshalb nicht die Annäherung des Drehelements 34 an den Tisch 6.

[0045] Ausserdem ist das vertikale Mass des Tragabschnitts 17 kleiner als jenes der Schwenkantriebsvorrichtung 18 gemacht. Dies macht es weniger wahrscheinlich, dass das Werkstück auf dem Tisch 6 sich hinter dem Tragabschnitt 17 versteckt, und es macht es somit zum Beispiel auch weniger wahrscheinlich, dass der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 Schwierigkeiten beim Prüfen oder Inspizieren des Werkstücks auf dem Tisch 6 durch die Öffnung 26 nach deren Öffnung durch horizontales Bewegen der Öffnungs- und Schliesstür 27 der Körperabdeckung 7 hat. Dies macht es einfacher, das Werkstück auf dem Tisch 6 zu prüfen oder zu inspizieren.

[0046] Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf Fig. 9 bis 14 beschrieben. Die gleichen Strukturen wie jene der ersten Ausführungsform sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Ein Vertikal-Bearbeitungszentrum 1A gemäss der zweiten Ausführungsform enthält ebenfalls eine Körperabdeckung 7 und eine Seitenabdeckung 9, obwohl beide nicht dargestellt sind. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist ein Sattel 3A über der Vorderseite eines Standabschnitts 11 so vorgesehen, dass der Sattel 3A durch X-AchsenFührungsschienen 12A, 12A geführt werden kann, um sich in einer X-Achsenrichtung zu bewegen. Ein Spindelkopf 5 ist über der Vorderseite des Sattels 3A so vorgesehen, dass der Spindelkopf 5 durch Z-Achsen-Führungsschienen 15A, 15A geführt werden kann, um sich in einer Z-Achsenrichtung parallel zur Achse einer Spindel 14 zu bewegen.

[0047] Ein in Fig. 9 und 11 dargestellter Schlittentisch 50 ist über der oberen Seite eines Bettes 2 so vorgesehen, dass der Schlittentisch 50 durch Y-Achsen-Führungsschienen 13A.13A (siehe Fig. 10) geführt werden kann, um sich in der Längsrichtung des Bettes 2 (Y-Achsenrichtung) zu bewegen. Eine Schwenkantriebsvorrichtung 18 ist so vorgesehen, dass sie am hinteren Ende des Schlittentisches 50 steht, und ein Tragabschnitt 51 ist so vorgesehen, dass er am vorderen Ende des Schlittentisches 50 steht. Der Tragabschnitt 51 trägt den vorderen Teil eines Tisches 6A schwenkbar.

[0048] Wie in Fig. 12 dargestellt, hat eine halbkreisförmige Platte 60 eine flache obere Seite und ist an der vorderen Seite des Tisches 6A befestigt. Die obere Seite der halbkreisförmigen Platte 60 ist unterhalb eines Werkstückbefestigungsmechanismus 61 angeordnet, der an der oberen Seite des Tisches 6A vorgesehen ist. Eine feste Schiene 62 (siehe Fig. 12) ist an der vorderen Seite der halbkreisförmigen Platte 60 angebracht. Die feste Schiene 62 hat eine halbkreisförmige

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Bogenform um eine B-Achse (siehe Fig. 11) und weist eine Schienennut (nicht dargestellt) auf, die in ihrer oberen Seite so ausgebildet ist, dass sie sich von einem Ende zum anderen Ende der oberen Seite erstreckt. Eine stehende Wand 63 (siehe Fig. 12) ist an beiden Enden der Schienennut so ausgebildet, dass sie beide Enden der Schienennut verschliesst. Die feste Schiene 62 ist ein Beispiel des ersten Schienenelements der vorliegenden Erfindung.

[0049] Wie in Fig. 9 und 12 dargestellt, enthält der Tragabschnitt 51 eine bewegbare Schiene 52, ein Eingriffselement 53 und ein Tragelement für die bewegbare Schiene 54. Die bewegbare Schiene 52 hat eine Bogenform um die B-Achse (siehe Fig. 11) und ist an der vorderen Seite eines Elements mit einer in Draufsicht Bogenform (bogenförmiges Element 55, siehe Fig. 9 bis 11) befestigt. Das Eingriffselement 53 ist an der hinteren Seite des bogenförmigen Elements 55 befestigt. Das Eingriffselement 53 ist in die Schienennut der festen Schiene 62 eingepasst und steht mit dieser verschiebbar in Eingriff. Das Tragelement für die bewegbare Schiene 54 ist so vorgesehen, dass es am vorderen Ende des Schlittentisches 50 steht. Ein Führungselement 56 ist so vorgesehen, dass es von der hinteren Seite des Tragelements für die bewegbare Schiene 54 vorsteht. Das Führungselement 56 (siehe Fig. 9 und 12) hat eine Führungsnut 57 (siehe Fig. 11), die so ausgebildet ist, dass sie eine Bogenform um die B-Achse hat und in ihrer Seite gegenüber dem Tragelement für die bewegbare Schiene 54 und ihrer rechten und linken Seite offen ist. Die bewegbare Schiene 52 ist verschiebbar in die Führungsnut 57 eingepasst. Wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, wird die bewegbare Schiene 52, bevor der Tisch 6A um die B-Achse schwenkt, in die Führungsnut 57 eingepasst und unter dem Befestigungsmechanismus 61 auf dem Tisch 6A positioniert. Wie nachfolgend beschrieben, kann die bewegbare Schiene 52 durch die Führungsnut 57 geführt werden, um um die B-Achse zu schwenken. In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in Fig. 11 dargestellt, das vertikale Mass des Tragabschnitts 51 kleiner als jenes der Schwenkantriebsvorrichtung 18. Der Tragabschnitt 51 ist ein Beispiel des vor dem Tisch angeordneten Tragabschnitts der vorliegenden Erfindung.

[0050] Es wird nun ein Vorgang des Schwenkens des Tisches 6A um die B-Achse beschrieben. Der Schwenkantriebsmechanismus 18 wird von einer solchen Position, dass der Tisch 6A so geschaltet ist, dass die obere Seite des Tisches 6A nach oben zeigt und horizontal verläuft, in einer Vorwärtsrichtung verschwenkt und gedreht, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt. Wie in Fig. 9 und 10 und Fig. 13 und 14 dargestellt, schwenkt und dreht die an der halbkreisförmigen Platte 60 auf der vorderen Seite des Tisches 6A angebrachte feste Schiene 62 um die B-Achse (siehe Fig. 11) in der Vorwärtsrichtung, wobei sie mit dem Eingriffselement 53 in Eingriff steht. Der Tisch 6A schwenkt und dreht demgemäss ebenfalls in der Vorwärtsrichtung um die B-Achse. Gleichzeitig ragt die feste Schiene 62 nicht von der vorderen Seite des Tisches 6A über die obere Seite des Tisches 6A hinaus. Selbst wenn eine Palette, auf der ein Werkstück montiert ist, an dem Befestigungsmechanismus 61 befestigt worden ist, versteckt sich demgemäss das Werkstück nicht hinter der festen Schiene 62. Der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1A kann deshalb das Werkstück auf dem Tisch 6A durch eine Öffnung 26 (siehe Fig. 1) der Körperabdeckung 7 einfach prüfen oder inspizieren. Die B-Achse ist ein Beispiel der Achse der Drehwelle der vorliegenden Erfindung.

[0051] Falls die feste Schiene 62 weiter in der Vorwärtsrichtung schwenkt und dreht, kontaktiert eine der stehenden Wände 63 der festen Schiene 62 das Eingriffselement 53, wie in Fig. 14 dargestellt. Falls die feste Schiene 62 noch weiter in der Vorwärtsrichtung schwenkt und dreht, nachdem die stehende Wand 63 das Eingriffselement 53 kontaktiert, steht das Eingriffselement 53 mit der stehenden Wand 63 in Eingriff und die stehende Wand 63 übt eine Kraft auf das Eingriffselement 53, das bogenförmige Element 55 und die bewegbare Schiene 52 aus, um sie so in die Vorwärtsrichtung zu drücken. Die dieser Kraft ausgesetzte bewegbare Schiene 52 wird durch die Führungsnut 57 (siehe Fig. 11) geführt, um zusammen mit der festen Schiene 62 in der Vorwärtsrichtung zu schwenken und zu drehen. Der Tisch 6A schwenkt somit zusätzlich zu einem schwenkbaren Winkel, der durch den Vorwärtsschwenkbereich der festen Schiene 62 definiert ist, um einen schwenkbaren Winkel, der durch den Vorwärtsschwenkbereich der bewegbaren Schiene 52 definiert ist, in die Vorwärtsrichtung. Die bewegbare Schiene 52 ist ein Beispiel des zweiten Schienenelements der vorliegenden Erfindung, und die stehende Wand 63 ist ein Beispiel des Eingriffsabschnitts der vorliegenden Erfindung.

[0052] Selbst wenn die Schwenkantriebsvorrichtung 18 in dem in Fig. 9 und 10 gezeigten Zustand in die Gegenrichtung geschwenkt und gedreht wird, übt die andere stehende Wand 63 (die stehende Wand 63 auf der ganz linken Seite in Fig. 12) der festen Schiene 62 eine Kraft auf die bewegbare Schiene 52 aus, um sie in die Gegenrichtung zu drücken. Der Tisch 6A schwenkt somit zusätzlich zu einem schwenkbaren Winkel, der durch den Gegenschwenkbereich der festen Schiene 62 definiert ist, um einen schwenkbaren Winkel, der durch den Gegenschwenkbereich der bewegbaren Schiene 52 definiert ist, in die Gegenrichtung.

[0053] In dem Vertikal-Bearbeitungszentrum 1A der vorliegenden Ausführungsform ragt die feste Schiene 62, bevor der Tisch 6A beginnt, um die B-Achse zu schwenken, oder wenn der Tisch 6A um die B-Achse schwenkt, nicht von der vorderen Seite des Tisches 6A über die obere Seite des Tisches 6A hinaus. Ein an dem Tisch 6A befestigtes Werkstück versteckt sich deshalb nicht hinter der festen Schiene 62, und der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1A kann das Werkstück einfach prüfen oder inspizieren.

[0054] Der Tisch 6A kann zusätzlich zu dem schwenkbaren Winkel, der durch den Vorwärts- und Rückwärtsschwenkbereich der festen Schiene 62 definiert ist, um den schwenkbaren Bereich, der durch den Vorwärts- und Rückwärtsschwenkbereich der bewegbaren Schiene 52 definiert ist, geschwenkt werden. Der schwenkbare Winkel des Tisches 6A kann somit im Vergleich zu dem Fall, wenn der Tisch 6A entsprechend dem Schwenken der festen Schiene 62 geschwenkt wird, vergrössert werden.

CH 709 579 B1 [0055] Anders als in der ersten Ausführungsform muss die Schwenkantriebsvorrichtung 18 nicht vorgesehen sein und der hintere Teil des Tisches 6 kann über eine Drehwelle durch den Standabschnitt 11 getragen sein, und der Standabschnitt 11 kann mit einem B-Achsen-Motor versehen sein, der die Drehwelle dreht und speist. Dieser Standabschnitt 11 ist ein Beispiel des Tragabschnitts der vorliegenden Erfindung.

[0056] Anders als die erste und die zweite Ausführungsform kann der Tisch 6, 6A anstelle der sich bewegenden Basis 33 in der Lage sein, durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 zu dem Palettenwechsler 8 hinbewegt und von diesem zurückgezogen zu werden. In diesem Fall können die erste Palette 21, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist, und die zweite Palette 22, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist, zwischen dem Tisch 6, 6A und dem Palettenwechsler 8 durch Vorschieben des Tisches 6, 6A zum Palettenwechsler 8 durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 und dann Drehen des Drehelements 34 in der Seitenabdeckung 9 (auf der Seite des Palettenwechslers 8) bewegt werden. Somit muss das Drehelement 34 nicht in der Annäherungs- und Trennrichtung zu und von der Körperabdeckung 7 bewegt werden. Das heisst, das Drehelement 34 muss nur in der Seitenabdeckung 9 gedreht werden, um die erste Palette 21, auf der das bearbeitete Werkstück montiert ist, und die zweite Palette 22, auf der das zu bearbeitende Werkstück montiert ist, zwischen dem Tisch 6, 6A und dem Palettenwechsler 8 zu bewegen. Ausserdem kann das Drehelement 34 anders als bei der ersten und der zweiten Ausführungsform in der Lage sein, durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 in den Bearbeitungsraum 25 hineinbewegt und aus diesem zurückgezogen zu werden, und kann der Tisch 6, 6A in der Lage sein, durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung 29 zu dem Palettenwechsler 8 hinbewegt und von diesem zurückgezogen zu werden.

[0057] Anders als in der ersten und der zweiten Ausführungsform muss die Hubvorrichtung 38 nicht an der oberen Seite der sich bewegenden Basis 33 vorgesehen sein. In diesem Fall kann das Drehelement 34 in einer Ebene über der oberen Seite des Tisches 6, 6A so vorgesehen sein, dass es horizontal drehbar ist, und eine Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken einer auf der oberen Seite des Tisches 6, 6A angeordneten Palette bezüglich der ersten Haltearme 40, 40 oder der zweiten Haltearme 41, 41 des über der oberen Seite des Tisches 6, 6A positionierten Drehelements 34 kann an der oberen Seite des Tisches 6,6A vorgesehen sein. Anders als in der zweiten Ausführungsform kann ein Rückhaltestück, das nach oben ragt, an jeder der oberen Seiten beider Enden der bewegbaren Schiene 52 vorgesehen sein, sodass das Führungselement 56 mit dem Rückhaltestück in Eingriff gelangt, wenn die bewegbare Schiene 52 die Grenze ihres Schwenkbereichs erreicht. Dies kann verhindern, dass die bewegbare Schiene 52 aus der Führungsnut 57 des Führungselements 56 herauskommt. Anders als bei der ersten und der zweiten Ausführungsform kann der Palettenwechsler 8 angrenzend an die rechte Seite 7A der Körperabdeckung 7 angeordnet sein, ohne durch die Seitenabdeckung 9 abgedeckt zu sein, und die ersten Haltearme 40, 40 oder die zweiten Haltearme 41,41 können zu einer solchen Position geschaltet werden, dass die ersten Haltearme 40, 40 oder die zweiten Haltearme 41,41 der Front des Palettenwechslers 8 gegenüberliegen, durch ein Drehen des Drehelements 34 in der horizontalen Richtung auf der Seite des Palettenwechslers 8. In diesem Fall kann der Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 die erste Palette, auf der ein bearbeitetes Werkstück montiert ist und die an den ersten Haltearmen 40, 40 gehalten ist, von der Vorderseite des Palettenwechslers 8 aus dem Palettenwechsler 8 nehmen oder kann die zweite Palette 22, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück montiert ist, von der Vorderseite des Palettenwechslers 8 zu den zweiten Haltearmen 41, 41 bringen. Dies macht es für den Benutzer des Vertikal-Bearbeitungszentrums 1 einfacher, ein Werkstück in den Palettenwechsler 8 zu bringen und aus diesem herauszunehmen. Anders als in der ersten und der zweiten Ausführungsform kann ein Abstand zwischen der Seitenabdeckung, die den Palettenwechsler 8 abdeckt, und der rechten Seite 7A der Körperabdeckung 7 vorhanden sein.

[0058] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischeneinheit für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie für den Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen, offenbaren.

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine (1) zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeug durch relatives Bewegen des Werkzeugs und eines Tisches (6) in einem in einem Körper der Werkzeugmaschine (1) vorgesehenen Werkstückbearbeitungsraum (25), wobei die Werkzeugmaschine (1) aufweist:

Paletten (21,22), an denen das Werkstück montierbar ist;

eine Körperabdeckung (7), die den Bearbeitungsraum (25) abdeckt und die mit einer ersten Tür (27) versehen ist, wobei die erste Tür (27) dem Bearbeitungsraum (25) zugewandt ist und eine an einer vorderen Seite der Körperabdeckung (7) vorgesehene Öffnung (26) öffnet und schliesst;

einen Palettenwechsler (8), der neben einer Seite der Körperabdeckung (7) angeordnet ist und der eingerichtet ist, um die Paletten einschliesslich einer ersten Palette (21) und einer zweiten Palette (22) auszutauschen, wobei die erste Palette (21) an einer oberen Seite des Tisches (6) befestigbar ist und ein bearbeitetes Werkstück auf der ersten Palette (21) montierbar ist und ein zu bearbeitendes Werkstück auf der zweiten Palette (22) montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Palettenwechsler (8) ein Drehelement (34) enthält, das einen ersten Halteabschnitt (40) und einen zweiten Halteabschnitt (41) aufweist, die jeweils als ein Paar Haltearme ausgebildet sind, und drehbar in einer horizontalen Richtung ist, wobei der erste Halteabschnitt (40) an einem ersten Ende des Drehelements (34) angeordnet ist und die

CH 709 579 B1 erste Palette (21) hält, und der zweite Halteabschnitt (41) an einem zweiten Ende an der dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite des Drehelements (34) angeordnet ist und die zweite Palette (22) hält, wenigstens eine Komponente des Drehelements (34) bzw. des Tisches (6) durch eine in der Körperabdeckung (7) vorgesehene Werkstücklade- und -entnahmeöffnung (29) vorgeschoben und zurückgezogen werden kann, das Drehelement (34) durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung (29) in den Bearbeitungsraum (25) hineinbewegbar und aus diesem herausziehbar ist und die durch den ersten Halteabschnitt (40) gehaltene erste Palette (21) von der oberen Seite des Tisches (6) zum Palettenwechsler (8) bringbar ist und die durch den zweiten Halteabschnitt (41) gehaltene zweite Palette (22) von dem Palettenwechsler (8) zur oberen Seite des Tisches (6) im Bearbeitungsraum (25) durch das durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung (29) in den Bearbeitungsraum (25) hineinbewegte und in horizontaler Richtung im Bearbeitungsraum (25) gedrehte Drehelement (34) bringbar ist, bzw.

der Tisch (6) durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung (29) zu dem Palettenwechsler (8) hin bewegbar oder von diesem zurückziehbar ist und die durch den ersten Halteabschnitt (40) gehaltene erste Palette (21) von der oberen Seite des Tisches (6) zum Palettenwechsler (8) bringbar ist und die durch den zweiten Halteabschnitt (41) gehaltene zweite Palette (22) von dem Palettenwechsler (8) zur oberen Seite des Tisches (6) durch den durch die Werkstücklade- und -entnahmeöffnung (29) zum Palettenwechsler (8) hinbewegten Tisch (6) und durch das in der horizontalen Richtung auf der Palettenwechslerseite gedrehte Drehelement (34) bringbar ist.
2. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, bei welcher der erste Halteabschnitt (40) oder der zweite Halteabschnitt (41) durch Drehen des Drehelements (34) auf der Palettenwechslerseite in der horizontalen Richtung zu einer solchen Position geschaltet werden kann, dass der erste Halteabschnitt (40) oder der zweite Halteabschnitt (41) zu einer Vorderseite des Palettenwechslers (8) zeigt.
3. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, bei welcher eine Seitenabdeckung (9), die den Palettenwechsler (8) abdeckt, auf einer Seite der Körperabdeckung (7) vorgesehen ist und die Seitenabdeckung (9) mit einer zweiten Tür (46, 47) versehen ist, die dem Drehelement (34) gegenüberliegt und vorgesehen ist, um eine an einer vorderen Seite der Seitenabdeckung (9) vorgesehene Öffnung (45) zu öffnen und zu schliessen.
4. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der Tisch (6) um eine Drehwelle (19) schwenken kann, die senkrecht zu einer Annäherungs- und Trennrichtung des Drehelements (34) zu und von der Körperabdeckung (7) verläuft.
5. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 4, bei welcher

Tragabschnitte (17,18), die die Drehwelle (19) schwenkbar lagern, vor bzw. hinter dem Tisch (6) angeordnet sind, und der vor dem Tisch (6) angeordnete Tragabschnitt (17) kleiner ausgebildet ist als der hinter dem Tisch (6) angeordnete Tragabschnitt (18).
6. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 5, bei welcher ein erstes Schienenelement (62) mit einer Bogenform um eine Achse der Drehwelle (19) an einer vorderen Fläche des Tisches (6) an einer Position unter der oberen Fläche des Tisches (6) befestigt ist und der vor dem Tisch (6) angeordnete Tragabschnitt (17) mit einem Eingriffselement (53) versehen ist, das mit dem ersten Schienenelement (62) in Eingriff steht, sodass der Tisch (6) um die Drehwelle (19) schwenkt, wenn das erste Schienenelement (62) um die Drehwelle (19) schwenkt, wobei es mit dem Eingriffselement (53) in Eingriff steht.
7. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 6, bei welcher das Eingriffselement (53) an einem zweiten Schienenelement (52) befestigt ist, das an einer Position unter der oberen Fläche des Tisches (6) vor einem Schwenken des Tisches (6) angeordnet ist, und das eine Bogenform um die Achse der Drehwelle (19) hat, wobei das zweite Schienenelement (52) durch den vor dem Tisch (6) angeordneten Tragabschnitt (17) getragen ist, sodass das zweite Schienenelement (52) um die Drehwelle (19) schwenken kann, und das erste Schienenelement (62) mit einem Eingriffsabschnitt (63) versehen ist, der mit dem Eingriffselement (53) in Eingriff steht und der das zweite Schienenelement (52) mit Schwenken des ersten Schienenelements (62) um die Drehwelle (19) schwenkt.

CH 709 579 B1