DE102005062972A1 - Getriebeloser, direkt angetriebener Mehrachsendrehkopf - Google Patents

Abstract

Aufgabe ist es, einen getriebelosen, direkt angetriebenen Mehrachsendrehkopf gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 zu entwickeln, mit dem auch eine hochmomentige Schruppbearbeitung möglich ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Drehachse der Gabel (4) und die Achse (21) der Motorspindel (5) mit dem mehrpoligen Servomotor (2) der Gabel (4) eine gemeinsame C-Achse (1) bilden, wobei die A-Achse über eine Klemmung (20) arretierbar anordenbar ist, und koaxial zur A-Achse (11) in mindestens einem der beiden Gabelarme ein Werkzeugspanner (15) zur Aufnahme eines Werkzeughalters (16) angeordnet ist, wobei die C-Achse über eine Klemmung (3) arretierbar anordenbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen getriebelosen, direkt angetriebenen Mehrachsendrehkopf für eine Motorspindel mit einem Werkzeugspanner für einen Werkzeughalter, mit einer um eine C-Achse drehbar angeordneten Gabel, die mit einem mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und zur Steuerung der Gabelbewegung kuppelbar ist und mit der um eine A-Achse drehbaren, zwischen zwei Gabelarmen angeordneten Motorspindel, die mit je einem in den Gabelarmen angeordneten mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und Steuerung der Drehbewegung kuppelbar ist.
• Aus der DE 696 15 2.32 T2 ist ein getriebeloser, direkt angetriebener Mehrachsendrehkopf für eine Motorspindel bekannt. Der Mehrachsendrehkopf weist eine um eine C-Achse drehbar angeordnete Gabel mit zwei Gabelarmen und eine um eine A-Achse drehbare, zwischen den Gabelarmen angeordneten Motorspindel auf. Die um die C-Achse drehbar angeordnete Gabel ist mit einem mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und zur Steuerung der Gabelbewegung kuppelbar. Die Motorspindel ist mit je einem in den Gabelarmen angeordneten, mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und Steuerung der Drehbewegung kuppelbar. Dieser Mehrachsendrehkopf weist den Nachteil auf, dass mit der integrierten Motorspindel zumindest nur eine Mehrachs-Finish-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung bzw. eine Mehrachs-Bearbeitung mit eingeschränkter Momenthaltigkeit durchgeführt werden kann.
• Aufgabe ist es, einen getriebelosen, direkt angetriebenen Mehrachsendrehkopf gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 zu entwickeln, mit dem auch eine hochmomentige Schruppbearbeitung möglich ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Drehachse der Gabel und die Achse der Motorspindel mit dem mehrpoligen Servomotor der Gabel eine gemeinsame C-Achse bilden, wobei die A-Achse über eine Klemmung arretierbar anordenbar ist, und koaxial zur A-Achse in mindestens einem der beiden Gabelarme ein Werkzeugspanner zur Aufnahme eines Werkzeughalters angeordnet ist, wobei die C-Achse über eine Klemmung arretierbar anordenbar ist.
• Zweckmäßig ist es, dass der Werkzeughalter sich mit einer dem Werkzeugspanner zugewandten Anlagefläche axial am Gehäuse der Motorspindel abstützt.
• Vorteilhaft ist es, dass der Werkzeugspanner für die Aufnahme des Werkzeughalters mit einem Werkzeug in der Achse der Motorspindel mittels einer Klemmung klemmbar angeordnet ist.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
• 1: eine schematische Darstellung eines Mehrachsendrehkopfes mit der Klemmung eines Werkzeughalters am Gehäuse und
• 2: ein Mehrachsendrehkopf gemäß 1 mit der Klemmung des Werkzeughalters an einer Motorspindel.
• Die 1 und 2 zeigen einen getriebelosen 2-achsigen Mehrachsendrehkopf in Form eines Gabelfräskopfes mit einer integrierten Motorspindel 5. Der Antrieb einer C-Achse 1 erfolgt über einen mehrpoligen Servomotor 2. Das Sekundärteil des Servomotors 2 ist mit der Gabel 4 verbunden und erzeugt die Drehbewegung der kompletten Gabel 4 mit der Motorspindel 5 um die C-Achse 1. Die endlosdrehende C-Achse 1 wird ermöglicht durch den Einsatz eines Schleifringes 6 für die Drehübertragung von Energie und Daten sowie durch den Einsatz von einer Drehdurchführung 7 für relevante Medien. Die genaue Positionierung der C-Achse 1 erfolgt über ein Direkt-Messsystem 8. Die reibungsarme und spielfreie Drehbewegung übernimmt eine steife Radial-/Axiallagerung 9. Die Energie- und Medienversorgung von der Maschine zum Kopf erfolgt über Kupplungen und Stecker 10. Orthogonal zur C-Achse 1 wird in der Gabel 4 die A-Achse 11 gebildet. Der A-Achsantrieb erfolgt über je einen mehrpoligen Servomotor 12 in den Gabelarmen. Eine spielfreie Radial-/Axiallagerung 13 garantiert mit einem Direkt-Messsystem 14 eine präzise Positionierung der Motorspindel 5. Nach Erfordernis können die C-Achse 1 und die A-Achse 11 in gewünschter Position geklemmt werden. Über die C-Achse 1 und die A-Achse 11 kann die Motorspindel 5 in jede gewünschte Raumstellung gebracht werden. In mindestens einem der beiden Gabelarme ist koaxial zur A-Achse 11 ein Werkzeugspanner 15 für einen Werkzeughalter 16 angeordnet. Beim Betreiben der A-Achse mittels des Servomotors 12 ist die C-Achse über die Klemmung 3 gehalten. Damit wird eine hochmomentige Bearbeitung senkrecht zur gemeinsamen C-Achse 1 geschaffen. Bei der hochmomentigen Bearbeitung über die in der Motorspindel 5 vorhandenen Werkzeugschnittstelle erzeugt das Sekunddärteil des Servomotors 2 die Drehbewegung der kompletten Gabel 4 mit der Motorspindel 5 um die gemeinsame C-Achse 1, wobei die A-Achse über die Klemmung 20 gehalten wird. Dabei ist ein Werkzeugspanner 18 für die Aufnahme eines Werkzeughalters 17 eines Werkzeuges in einer Achse 21 der Motorspindel 5 zum Gehäuse 19 gemäß 2 mittels einer Klemmung 24 klemmbar angeordnet. Um die hochmomentige Bearbeitungsmöglichkeit des Mehrachsendrehkopfes weiter zu steigern, ist der Werkzeughalter 17 mit einer dem Werkzeugspanner 18 zugewandten Anlagefläche 22 gemäß 1 axial am Spindelgehäuse 19 abgestützt. Die am Gehäuse 19 der Motorspindel 5 gebildete Werkzeugachse 23 kann in einem beliebigen Winkel am Gehäuse 19 realisiert werden, wobei zur Bearbeitung der Winkel in C-Achsausrichtung einzurichten ist.

1

C-Achse

2

Außenläufermotor

3

Klemmung

4

Gabel

5

Motorspindel

6

Schleifring

7

Drehdurchführung

8

Direkt-Messsystem

9

Radial-/Axiallager

10

Kupplung und Stecker

11

A-Achse

12

Außenläufermotor

13

Radial-/Axiallagerung

14

Direkt-Messsystem

15

Werkzeugspanner/A-Achse

16

Werkzeughalter/A-Achse

17

Werkzeughalter/C-Achse

18

Werkzeugspanner/C-Achse

19

Gehäuse

20

Klemmung/A-Achse

21

Achse

22

Anlagefläche

23

Werkzeugachse

24

Klemmung

Claims (3)

1. Getriebeloser, direkt angetriebener Mehrachsendrehkopf für eine Motorspindel mit einem Werkzeugspanner für einen Werkzeughalter, mit einer um eine C-Achse drehbar angeordneten Gabel, die mit einem mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und zur Steuerung der Gabelbewegung kuppelbar ist, und mit der um eine A-Achse drehbaren, zwischen zwei Gabelarmen angeordneten Motorspindel, die mit je einem in den Gabelarmen angeordneten mehrpoligen Servomotor zum direkten Antrieb und Steuerung der Drehbewegung kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Gabel (4) und die Achse (21) der Motorspindel (5) mit dem mehrpoligen Servomotor (2) der Gabel (4) eine gemeinsame C-Achse (1) bilden, wobei die A-Achse über eine Klemmung (20) arretierbar anordenbar ist, und koaxial zur A-Achse (11) in mindestens einem der beiden Gabelarme ein Werkzeugspanner (15) zur Aufnahme eines Werkzeughalters (16) angeordnet ist, wobei die C-Achse über eine Klemmung (3) arretierbar anordenbar ist.
2. Getriebeloser, direkt angetriebener Mehrachsendrehkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (17) sich mit einer dem Werkzeugspanner (18) zugewandten Anlagefläche (22) axial am Gehäuse (19) der Motorspindel (5) abstützt.
3. Getriebeloser, direkt angetriebener Mehrachsendrehkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugspanner (18) für die Aufnahme des Werkzeughalters (17) mit einem Werkzeug in der Achse der Motorspindel (5) mittels einer Klemmung (24) klemmbar angeordnet ist.