DE102006024407A1

DE102006024407A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102006024407A1
Application number: DE102006024407A
Authority: DE
Inventors: Naoshi Yamatokoriyama Takayama; Michio Yamatokoriyama Watanabe; Nobuyuki Yamatokoriyama Kimura; Kazuyuki Yamatokoriyama Hiramoto; Takayuki Yamatokoriyama Akai
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: DE102006024407B4; US7357769B2; US20060270540A1

Abstract

Eine Werkzeugmaschine vereinfacht die Wartung, verringert die Fertigungskosten und ermöglicht hochgenaue Bearbeitung. Die Werkzeugmaschineneinheit (10) weist ein Bett (11) mit einem rechteckigen Unterbau (12), zwei Seitenwände (13 und 14), die vertikal von gegenüberliegenden linken und rechten Seiten des Unterbaus (12) nach oben stehen, und eine hintere Seitenwand (15) auf, die an der Rückseite vertikal zum Unterbau (12) zwischen den rechten und linken Seitenwänden (13 und 14) angeordnet ist. Ein Tisch (20) ist in dem von den drei Seitenwänden (13, 14 und 15) umgebenen Raum angeordnet. Ein erster Supportschlitten (16) mit einer rechteckigen Rahmenform ist rückwärts und vorwärts frei bewegbar auf den Oberseiten der linken und rechten Seitenwände gelagert. Ein zweiter Supportschlitten (17) ist von einer Seite zur anderen frei bewegbar innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens (16) angeordnet und weist ein vertikales Durchgangsloch (17b) auf. Ein Spindelkopf (18) ist vertikal frei bewegbar innerhalb des Durchgangslochs (17b) im zweiten Supportschlitten (17) angeordnet. Eine Hauptspindel (19) ist über dem Tisch (20) angeordnet und ist mittels des Spindelkopfs (18) frei bewegbar auf der Spindelachse gelagert.

Description

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen, die mit Folgendem ausgestattet sind: einem Bett; einem Tisch, auf dem ein Werkstück getragen wird und der auf dem Bett angeordnet ist; einer Hauptspindel zur Aufnahme eines Werkzeugs, die mit ihrer senkrecht angeordneten Achse dafür vorgesehen ist, sich zentriert auf der Achse frei zu drehen; und einer Vorschubeinrichtung zum Verschieben des Tisches und der Hauptspindel relativ zueinander entlang dreier orthogonaler Achsen.

Zu solchen bisher bekannten Werkzeugmaschinen gehört das Beispiel, das in der ungeprüften Japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2001-87964 offenbart ist. Diese Werkzeugmaschine besteht hauptsächlich aus: einem Bett; einer auf dem Bett angeordneten Säule; einem Supportschlitten, der an der Vorderseite der Säule gelagert ist und horizontal verschiebbar ist (entlang der X-Achse); einem Spindelkopf, der auf dem Supportschlitten gelagert ist und vertikal verschiebbar ist (entlang der Z-Achse); einer Hauptspindel zur Aufnahme eines Werkzeugs, die durch den Spindelkopf so gelagert ist, dass die Achse der Hauptspindel senkrecht ist und die Hauptspindel um die Hauptspindelachse drehbar ist; und einem Tisch, auf dem ein Werkstück gehalten wird, wobei der Tisch auf der Oberseite des Betts angeordnet und unterhalb der Spindel vorgesehen ist, und wobei er entlang einer Achse (der Y-Achse) verschiebbar ist, die in der horizontalen Ebene rechtwinklig zu der Bahn verläuft, entlang welcher der Supportschlitten verschiebbar ist.

Diese Werkzeugmaschine weist ferner eine Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel auf der Hauptspindelachse auf, sowie eine X-Achsen-Führungseinrichtung zum Führen der Bewegung des Supportschlittens entlang der X-Achse, eine Z-Achsen-Führungseinrichtung zum Führen der Bewegung des Spindelkopfs entlang der Z-Achse, eine Y-Achsen-Führungseinrichtung zum Führen der Bewegung des Tisches entlang der Y-Achse, eine X-Achsen-Vorschubeinrichtung zum Bewegen des Supportschlittens entlang der X-Achse, eine Z-Achsen-Vorschubeinrichtung zum Bewegen des Spindelkopfs auf der Z-Achse eine Y- Achsen-Vorschubeinrichtung zum Bewegen des Tisches entlang der Y-Achse, eine Werkzeugmaschinenschutzhaube, die am Bett befestig ist und die Werkzeugmaschine umgibt, eine X-Achsenabdeckung, die vor der Schutzhaube angeordnet ist, eine Z-Achsenabdeckung, die vor der Schutzhaube angeordnet ist, eine Y-Achsenabdeckung, die oberhalb des Betts angeordnet ist, und eine Leitabdeckung, die oberhalb des Betts auf beiden Seiten des Tisches auf der X-Achse angeordnet ist.

Die X-Achsen-Führungseinrichtung enthält eine erste X-Achsen-Führungsfläche, die entlang der X-Achse vor der Säule ausgebildet ist, und eine zweite X-Achsen-Führungsfläche, die hinter dem Supportschlitten ausgebildet ist, so dass die zweite X-Achsen-Führungsfläche mit der ersten X-Achsen-Führungsfläche verbunden ist. Die Z-Achsen-Führungseinrichtung enthält eine erste Z-Achsen-Führungsfläche, die entlang der Z-Achse vor der Säule ausgebildet ist, und eine zweite Z-Achsen-Führungsfläche, die hinter dem Spindelkopf ausgebildet ist, so dass die zweite Z-Achsen-Führungsfläche mit der ersten Z-Achsen-Führungsfläche verbunden ist. Die Y-Achsen-Führungseinrichtung enthält eine erste Y-Achsen-Führungsfläche, die entlang der Y-Achse oberhalb des Betts ausgebildet ist, und eine zweite Y-Achsen-Führungsfläche, die unterhalb des Tisches ausgebildet ist, so dass die zweite Y-Achsen-Führungsfläche mit der ersten Y-Achsen-Führungsfläche verbunden ist.

Die X-Achsen-Vorschubeinrichtung enthält einen X-Achsen-Antriebsmotor, der an der Säule angeordnet ist, eine X-Achsen-Kugelgewindespindel, die vor der Säule entlang der X-Achse angeordnet ist und durch den X-Achsen-Antriebsmotor um ihre Achse gedreht wird, und eine X-Achsen-Mutter, die an der Rückseite des Supportschlittens befestigt ist und auf die X-Achsen-Kugelgewindespindel geschraubt ist. Die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung enthält einen Z-Achsen-Antriebsmotor, der am Supportschlitten angeordnet ist, eine Z-Achsen-Kugelgewindespindel, die vor dem Supportschlitten entlang der Z-Achse angeordnet ist und durch den Z-Achsen-Antriebsmotor um ihre Achse gedreht wird, und eine Z-Achsen-Mutter, die an der Rückseite des Spindelkopfs befestigt ist und auf die Z-Achsen-Kugelgewindespindel geschraubt ist. Die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung enthält einen Y-Achsen-Antriebsmotor, der am Bett angeordnet ist, eine Y-Achsen-Kugelgewindespindel, die oberhalb des Betts entlang der Y-Achse angeordnet ist und durch den Y-Achsen-Antriebsmotor um ihre Achse gedreht wird, und eine Y-Achsen-Mutter, die am Unterteil des Tisches befestigt ist und auf die Y-Achsen-Kugelgewindespindel geschraubt ist.

Die X-Achsen-Abdeckung ist eine teleskopische Abdeckung, die vor der Säule angeordnet ist, um eine Bewegung des Supportschlittens entlang der X-Achse zu ermöglichen, wobei beide Seitenabschnitte und der obere Abschnitt der Abdeckung mit der Innenseite der Werkzeugmaschinenschutzhaube verbunden sind. Die Z-Achsen-Abdeckung ist eine Aufrollabdeckung, die vor dem Supportschlitten angeordnet ist, wobei sie die Z-Achsen-Führungseinrichtung und die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung abdeckt, um eine Bewegung des Spindelkopfs entlang der Z-Achse zu ermöglichen. Die Y-Achsen-Abdeckung ist eine oberhalb des Betts angeordnete teleskopische Abdeckung, welche die Y-Achsen-Führungseinrichtung und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung abdeckt, um eine Bewegung des Tisches entlang der Y-Achse zu ermöglichen, und ist so ausgebildet, dass die Oberseite der Y-Achsen-Abdeckung von ihrem Mittelabschnitt nach beiden Seiten zur X-Achse abfällt. Die Abdeckungen verhindern, dass Späne, Abrieb und andere Schneidabfälle und Schneidflüssigkeit aus der Werkzeugmaschine fliegen und in die X-Achsen-Führungseinrichtung und die X-Achsen-Vorschubeinrichtung, die Z-Achsen-Führungseinrichtung und die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung und die Y-Achsen-Führungseinrichtung und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung gelangen.

Die Leitabdeckung ist unter der X-Achsen-Abdeckung, der Z-Achsen-Abdeckung und der Y-Achsen-Abdeckung angeordnet und leitet Abfall und Schneidflüssigkeit in einen Sammelbehälter, der unterhalb von Ablauflöchern angeordnet ist, die im Bett zweckmäßig entlang der X-Achse auf beiden Seiten des Tisches ausgebildet sind.

Wenn der X-Achsen-Antriebsmotor in dieser Werkzeugmaschine die X-Achsen-Kugelgewindespindel dreht und die X-Achsen-Mutter entlang der die X-Achsen-Kugelgewindespindel bewegt, wird der Supportschlitten geführt durch die erste X-Achsen-Führungsfläche und die zweite X-Achsen-Führungsfläche entlang der X-Achse bewegt. Wenn der Z-Achsen-Antriebsmotor die Z-Achsen-Kugelgewindespindel dreht und die Z-Achsen-Mutter entlang der die Z-Achsen-Kugelgewindespindel bewegt, wird der Spindelkopf geführt durch die erste Z-Achsen-Führungsfläche und die zweite Z-Achsen-Führungsfläche entlang der Z-Achse bewegt. Wenn der Y-Achsen-Antriebsmotor die Y-Achsen-Kugelgewindespindel dreht und die Y-Achsen-Mutter entlang der die Y-Achsen-Kugelgewindespindel bewegt, wird der Tisch geführt durch die erste Y-Achsen-Führungsfläche und die zweite Y-Achsen-Führungsfläche entlang der Y-Achse bewegt. Die Drehantriebseinrichtung treibt die Hauptspindel um die Hauptspindelachse drehend an. Das auf dem Tisch gehaltene Werkstück wird so durch das an der Hauptspindel gehaltene Werkzeug bearbeitet, weil der Supportschlitten, der Spindelkopf und der Tisch auf ihren entsprechenden Achsen bewegt werden, während sich die Hauptspindel auf der Hauptspindelachse dreht.

Durch Bearbeiten des Werkstücks sich ergebender Abfall und während der Bearbeitung zweckmäßig zur Berührungsstelle zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück zugeführte Schneidflüssigkeit werden ferner am Eindringen in die X-Achsen-Führungseinrichtung und die X-Achsen-Vorschubeinrichtung, die Z-Achsen-Führungseinrichtung und die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung und die Y-Achsen-Führungseinrichtung und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung durch die X-Achsen-Abdeckung, die Z-Achsen-Abdeckung beziehungsweise die Y-Achsen-Abdeckung gehindert und durch die Werkzeugmaschinenschutzhaube daran gehindert, nach außen zu fliegen.

Außerdem fallen Abfall und Schneidflüssigkeit entlang der Innenfläche der Werkzeugmaschinenschutzhaube, der X-Achsen-Abdeckung und der Z-Achsen-Abdeckung nach unten und werden durch die geneigte Fläche der Oberseite der Y-Achsen-Abdeckung auf beiden Seiten der X-Achse nach unten geleitet. Der Abfall und die Schneidflüssigkeit fallen dann auf die Oberseite der Leitabdeckung, durch die sie zum Sammelbehälter und zum Auslass geführt werden.

Bei dieser herkömmlichen Werkzeugmaschine sind die Y-Achsen-Führungseinrichtung, welche die Tischbewegung führt, und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung, die den Tisch bewegt, unterhalb der Oberseite des Tisches angeordnet und Abfall und Schneidflüssigkeit fließen immer über die Y-Achsen-Abdeckung. Abfall und Schneidflüssigkeit können daher leichter in die Y-Achsen-Führungseinrichtung und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung gelangen als in die X-Achsen-Führungseinrichtung und die X-Achsen-Vorschubeinrichtung und die Z-Achsen-Führungseinrichtung und die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung. Infolgedessen erfordert die Y-Achsen-Abdeckung häufige Wartung oder die Verwendung einer komplizierten und kostspieligen Konstruktion.

Ein anderes Problem besteht bei der herkömmlichen Technik darin, dass der schwere Supportschlitten an der Vorderseite der Säule gelagert ist und der ähnlich schwere Spindelkopf an der Vorderseite des Supportschlittens gelagert ist, wobei der Supportschlitten und der Spindelkopf zur Vorderseite der Werkzeugmaschine vorstehen. Dies führt zu einer Biegung oder Verformung der Säule und verhindert so eine hochgenaue Bearbeitung.

Die Erfindung zielt darauf hin, diese Probleme zu lösen und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die eine leichte Wartung erlaubt, die Fertigungskosten senkt und eine hochgenaue Bearbeitung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine Werkzeugmaschine gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung folgendes auf: ein Bett, das einen rechteckigen Unterbau, zwei Seitenwände, die von gegenüberliegenden rechten und linken Seiten des Unterbaus stehend und zueinander beabstandet einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und eine hintere Seitenwand aufweist, die entlang der Rückseite senkrecht zum Unterbau zwischen der rechten und der linken Seitenwand angeordnet ist; einen Tisch, der auf dem Bett in einem von den drei Seitenwänden des Betts umgebenen Raum angeordnet ist; einen ersten Supportschlitten, der eine rechteckige Rahmenform aufweist, wobei beide Endteile seiner Längsseiten auf einem oberen Abschnitt der linken und rechten Seitenwand des Betts gelagert sind, und der in einer horizontalen Ebene rückwärts und vorwärts frei bewegbar angeordnet ist; einen zweiten Supportschlitten, der innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens in einer horizontalen Ebene von einer Seite zur anderen frei bewegbar angeordnet ist und ein vertikales Durchgangsloch aufweist; einen Spindelkopf, der innerhalb des Durchgangslochs des zweiten Supportschlittens vertikal frei bewegbar angeordnet ist; eine Hauptspindel, die oberhalb des Tisches angeordnet ist, wobei die Hauptspindelachse vertikal angeordnet ist und die Hauptspindel durch den Spindelkopf auf der Hauptspindelachse frei drehbar gelagert ist; eine erste Führungseinrichtung zum Rückwärts- und Vorwärtsführen des ersten Supportschlittens; eine zweite Führungseinrichtung zum Führen des zweiten Supportschlittens von einer Seite zur anderen; eine dritte Führungseinrichtung zum Führen der vertikalen Bewegung des Spindelkopfs; eine erste Vorschubeinrichtung zum Rückwärts- und Vorwärtsbewegen des ersten Supportschlittens; eine zweite Vorschubeinrichtung zum Bewegen des zweiten Supportschlittens von einer Seite zur anderen; eine dritte Vorschubeinrichtung zum vertikalen Bewegen des Spindelkopfs; und eine erste Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel auf der Hauptspindelachse.

Bei der Werkzeugmaschine gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird der erste Supportschlitten durch die erste Führungseinrichtung geführt und durch die erste Vorschubeinrichtung rückwärts und vorwärts bewegt. Der zweite Supportschlitten wird durch die zweite Führungseinrichtung geführt und durch die zweite Vorschubeinrichtung von einer Seite zur anderen bewegt. Der Spindelkopf wird durch die dritte Führungseinrichtung geführt und durch die dritte Vorschubeinrichtung vertikal bewegt. Die Hauptspindel durch die erste Drehantriebseinrichtung um ihre Achse drehend angetrieben und das auf dem Tisch gehaltene Werkstück wird so durch das von der Hauptspindel gehaltene Werkzeug bearbeitet.

Bei einer Werkzeugmaschine gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist der Tisch innerhalb des von den drei Seitenwänden des Betts eingeschlossenen Raums angeordnet, sind beide Enden der langen Seiten des ersten Supportschlittens auf der Oberseite der rechten und linken Seitenwände des Betts gelagert und darauf rückwärts und vorwärts frei bewegbar, ist der zweite Supportschlitten innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens von einer Seite zur anderen (rechts und links) bewegbar angeordnet, und ist der Spindelkopf so angeordnet, dass er innerhalb der Durchgangslochs des zweiten Supportschlittens vertikal bewegbar ist. Demzufolge können der erste Supportschlitten, der zweite Supportschlitten und auch der Spindelkopf oberhalb der Oberseite des Tisches angeordnet werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist daher das Eindringen von Abfall und Schneidflüssigkeit in die erste Vorschubeinrichtung und die erste Führungseinrichtung, die zweite Vorschubeinrichtung und die zweite Führungseinrichtung und die dritte Vorschubeinrichtung und die dritte Führungseinrichtung im Vergleich mit einer Werkzeugmaschine des Standes der Technik erschwert, bei welcher die Vorschubeinrichtung zum Bewegen des Tisches und die Führungseinrichtung zum Führen der Tischbewegung unterhalb der Oberseite des Tisches angeordnet sind. So können die Herstellungskosten und die Konstruktion der Abdeckung, die verhindert, dass Abfall und Schneidflüssigkeit zur Gleitbahn und Führungseinrichtung gelangen, eingeschränkt werden und die Wartung der Abdeckung kann vereinfacht werden.

Überdies ist der erste Supportschlitten mit einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet, ist der zweite Supportschlitten innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens angeordnet und ist der Spindelkopf innerhalb eines im zweiten Supportschlitten vertikal hindurchgehend aus gebildeten Durchgangslochs angeordnet. Abweichend von der Werkzeugmaschine des Standes der Technik steht der Supportschlitten daher nicht von der Vorderseite vor und eine Stützkonstruktion für den Spindelkopf ist nicht erforderlich. Durchbiegung und andere Verformungen des Betts, des ersten Supportschlittens und des zweiten Supportschlittens werden so verhindert und das Werkstück kann mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.

Außerdem kann durch Ausbilden einer Ausnehmung an der vorderen Außenfläche zwischen den Enden der langen Seiten des ersten Supportschlittens verhindert werden, dass die vordere Außenseite des ersten Supportschlittens bei ihrer Bewegung zur Vorderseite des Betts einen Arbeiter trifft, der an der Vorderseite des Betts arbeitet.

In einem anderen Aspekt der Erfindung ist der Tisch durch die hintere Seitenwand des Betts gelagert, um eine zur Oberseite des Tisches senkrechte Drehachse frei drehbar und um eine zur Bewegungsrichtung des ersten Supportschlittens parallele Schwenkachse frei schwenkbar. Außerdem weist die Werkzeugmaschine ferner folgendes auf eine zweite Drehantriebseinrichtung, um den Tisch auf der Drehachse zu drehen und den Tisch in eine bestimmte Drehwinkelstellung zu stellen; und eine Schwenkantriebseinrichtung, um den Tisch um die Schwenkachse zu schwenken und den Tisch in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung zu stellen.

Der Tisch kann mittels der zweiten Drehantriebseinrichtung auf der Drehachse gedreht und auf eine bestimmte Drehwinkelstellung eingestellt werden und kann mittels der Schwenkantriebseinrichtung auf der Schwenkachse gedreht und auf eine bestimmte Schwenkwinkelstellung eingestellt werden, um das Werkstück auf dem Tisch in eine passende Stellung zu bringen. Das Werkstück muss daher nur einmal auf dem Tisch befestigt werden, um eine Bearbeitungsfolge einschließlich der Bearbeitung der Außenseite auszuführen, so werden Produktivität und Bearbeitungsgenauigkeit verbessert.

Bei einer Werkzeugmaschine gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Bett eine Werkzeugwechselöffnung auf, die von außen nach innen durch eine beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht, und die Werkzeugmaschine weist ferner eine Werkzeugwechselvorrichtung auf, um Werkzeuge durch die Werkzeugwechselöffnung hinein und hinaus zu führen und ein in der Hauptspindel gehaltenes Werkzeug durch ein neues Werkzeug zu ersetzen.

Werkzeuge können auf diese Weise wirtschaftlich mittels der Werkzeugwechselvorrichtung gewechselt werden, die das in der Hauptspindel gehaltene Werkzeug durch ein neues Werkzeug ersetzt. Weil überdies das erforderliche neue Werkzeug durch die in einer beliebigen der Seitenwände ausgebildete Werkzeugwechselöffnung zugeführt und das ersetzte Werkzeug, das von der Hauptspindel gehalten wurde, durch die Werkzeugwechselöffnung entfernt werden kann, behindert die Werkzeugwechselvorrichtung die Arbeit eines an der Vorderseite des Betts beschäftigten Arbeiters nicht.

Bei einer Werkzeugmaschine gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Bett eine Palettenwechselöffnung auf, die von außen nach innen durch eine beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht, und die Werkzeugmaschine weist ferner eine Palettenwechselvorrichtung auf, um Paletten durch die Palettenwechselöffnung hinein und hinaus zu führen und eine ein bearbeitetes Werkstück haltende Palette auf dem Tisch durch eine neue Palette zu ersetzen, die ein unbearbeitetes Werkstück hält.

Paletten können so mittels der Palettenwechselvorrichtung rationell ausgetauscht werden, welche die ein bearbeitetes Werkstück auf dem Tisch haltende Palette gegen eine neue Palette austauscht, die ein unbearbeitetes Werkstück hält. Weil die neue Palette ferner durch die Palettenwechselöffnung, die in einer beliebigen der Seitenwände des Betts ausgebildet ist, zugeführt werden kann und die ersetzte Palette, die auf dem Tisch gehalten wurde, durch die Palettenwechselöffnung entfernt werden kann, behindert die Palettenwechselvorrichtung die Arbeit eines an der Vorderseite des Betts beschäftigten Arbeiters nicht.

Bei einer Werkzeugmaschine gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Bett eine Palettenwechselöffnung auf, die von außen nach innen durch zwei beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht, und die Werkzeugmaschine weist ferner eine Palettenwechselvorrichtung auf, um Paletten von einer Palettenwechselöffnung hinein- und durch die andere Palettenwechselöffnung hinauszuführen und eine ein bearbeitetes Werkstück haltende Palette auf dem Tisch durch eine neue Palette zu ersetzen, die ein unbearbeitetes Werkstück hält.

Diese Anordnung ermöglicht das Zuführen der neuen Palette durch eine der zwei Palettenwechselöffnungen, die in zwei beliebigen Seitenwänden des Betts ausgebildet sind, und das Entfernen der auf dem Tisch befestigten ersetzten Palette von der anderen Palettenwechselöffnung her. Demzufolge können mittels der Palettenwechselvorrichtung Paletten rationell ausgetauscht werden und die Palettenwechselvorrichtung behindert die Arbeit eines an der Vorderseite des Betts beschäftigten Arbeiters nicht.

Eine Werkzeugmaschine gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist auch eine unter dem Tisch angeordnete Ausstoßeinrichtung zum Ausstoßen von Fluid zum Tisch hin; und eine Fluidzuführeinrichtung zum Zuführen und Ausstoßen des Fluids von der Ausstoßeinrichtung. Die Schwenkantriebseinrichtung kann den Tisch in mindestens einer Tischschwenkrichtung zwischen einer ersten Schwenkwinkelstellung, in der die Oberseite des Tisches horizontal ist, und einer zweiten Schwenkwinkelstellung schwenken, in der die Oberseite des Tisches durch die Schwenkantriebseinrichtung um 90 Grad oder mehr aus der ersten Schwenkwinkelstellung geschwenkt ist, und die Ausstoßeinrichtung von der Fluidzuführeinrichtung zugeführtes Fluid zu dem durch die Schwenkantriebseinrichtung in die zweite Schwenkwinkelstellung geschwenkten Tisch ausstößt.

Wenn die Bearbeitung des Werkstücks beendet ist, schwenkt die Schwenkantriebseinrichtung den Tisch in die zweite Schwenkwinkelstellung, die um 90 Grad oder mehr aus der ersten Schwenkwinkelstellung gedreht ist, und dann wird Fluid durch die Fluidzuführeinrichtung zugeführt und von der Ausstoßeinrichtung ausgestoßen.

Die Richtung, in der das Fluid von der Ausstoßeinrichtung ausgestoßen wird, ist die Richtung zum Tisch hin, nachdem der Tisch durch die Schwenkantriebseinrichtung in die zweite Schwenkwinkelstellung geschwenkt worden ist, und auf dem Tisch oder auf dem Werkstück, das auf dem Tisch gehalten ist, verbliebener Abfall wird durch das von der Ausstoßeinrichtung ausgestoßene Fluid entfernt. Dies veranlasst den Abfall so zu fallen, dass er rationell entfernt werden kann. Die Fertigungskosten können auch herabgesetzt werden, weil keine besondere Einrichtung zum Entfernen von Abfall erforderlich ist, der sich auf dem Werkstück angesammelt hat oder an ihm haftet.

Alternativ kann die Ausstoßeinrichtung so ausgebildet sein, dass sie das von der Fluidzuführeinrichtung zugeführte Fluid zum Tisch hin ausstößt, nachdem der Tisch durch die Schwenkantriebseinrichtung in eine Schwenkwinkelstellung von 90 Grad oder mehr aus der ersten Schwenkwinkelstellung geschwenkt ist, und die Fluidzuführeinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie das Fluid zur Ausstoßeinrichtung leitet, während der Tisch durch die Schwenkantriebseinrichtung von einer Schwenkwinkelstellung von 90 Grad oder mehr in die zweite Schwenkwinkelstellung geschwenkt wird.

In diesem Aspekt der Erfindung wird das Fluid von der Ausstoßeinrichtung ausgestoßen, während der Tisch geschwenkt wird und der Tisch wird durch die Strahlen ausgestoßenen Fluids geschwenkt. So laufen das Schwenken des Tisches und das Entfernen des Abfalls durch Ausstoßen von Fluid parallel ab und der Abfall kann in kürzerer Zeit und rationeller entfernt werden.

In einem anderen Aspekt der Erfindung weist das Bett eine Abfallabführöffnung auf, deren eines Ende zur Oberseite des Unterbaus hin offen ist und deren anderes Ende zur Außenseite des Betts hin offen ist, und die Werkzeugmaschine weist ferner eine Abfallbergeeinrichtung auf, die innerhalb der Abfallabführöffnung angeordnet ist, um aus dem offenen Abschnitt in der Oberseite des Unterbaus des Betts fallenden Abfall zu bergen.

Abfall kann so wirtschaftlich aus einem Ende der Abfallabführöffnung ausgelassen werden, die unter dem und rund um den Tisch in der Oberseite des Unterbaus des Betts ausgebildet ist, und in der Abfallbergeeinrichtung geborgen werden.

Eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine bildet so den ersten Supportschlitten, den zweiten Supportschlitten und den Spindelkopf, die in entsprechenden besonderen Schieberichtungen bewegbar sind, an einer Stelle oberhalb der Oberseite des Tisches aus, so dass es für Abfall und Schneidflüssigkeit schwierig ist, in die erste Vorschubeinrichtung und die erste Führungseinrichtung, die zweite Vorschubeinrichtung und die zweite Führungseinrichtung und die dritte Vorschubeinrichtung und die dritte Führungseinrichtung zu gelangen. Daher können die Konstruktion und die Herstellungskosten von Abdeckungen eingeschränkt werden, die zum Verhindern solch unerwünschten Eindringens von Abfall und Schneidflüssigkeit verwendet werden, und die Wartung der Abdeckungen kann vereinfacht werden.

Weil der zweite Supportschlitten innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens ausgebildet und der Spindelkopf in einem Durchgangsloch des zweiten Supportschlittens angeordnet ist, sind der erste Supportschlitten und der zweite Supportschlitten ferner widerstandsfähiger gegen Biegung und andere Verformungen, so dass hochgenaues Bearbeiten ermöglicht wird.

Aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung werden die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung für den Fachmann leicht ersichtlich.

Es zeigen:

1 eine schräge schematische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

2 eine schräge schematische Ansicht einer Werkzeugmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

3 eine schräge schematische Ansicht, welche die Werkzeugmaschine, eine Werkzeugwechselvorrichtung und eine Palettenwechselvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

4 eine schräge schematische Ansicht, welche die Werkzeugmaschine, eine Werkzeugwechselvorrichtung und eine Palettenwechselvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

5 eine Vorderansicht, die einen Teil einer Werkzeugmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

6 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 5,

7 eine Draufsicht, die einen Teil der oberen Abdeckung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

8 eine Draufsicht, die einen Teil der oberen Abdeckung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,

9 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 7, und

10 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 8.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der 1 und 2 schräge schematische Ansichten einer Werkzeugmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind, und 3 und 4 schräge schematische Ansichten sind, welche die Werkzeugmaschine, eine Werkzeugwechselvorrichtung und eine Palettenwechselvorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellen. 5 ist eine Vorderansicht, die einen Teil einer Werkzeugmaschine gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt, und 6 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in 5. 7 und 8 sind Draufsichten, die einen Teil der oberen Abdeckung bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellen. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in 7, und 10 ist ein Schnitt entlang der Linie C-C in 8.
Wie in 1 bis 6 dargestellt ist, weist eine Werkzeugmaschine 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung eine Werkzeugmaschineneinheit 10 eines Typs, der als vertikales Bearbeitungszentrum bekannt ist, eine Werkzeugwechselvorrichtung 40, eine Palettenwechselvorrichtung 45 und eine Abfallbergeeinrichtung 50, die an der Werkzeugmaschineneinheit 10 befestigt sind, und eine Schutzhaube 60 auf, die mindestens die Werkzeugmaschineneinheit 10, die Werkzeugwechselvorrichtung 40 und die Palettenwechselvorrichtung 45 ummantelt.
Die Werkzeugmaschineneinheit 10 weist ein Bett 11, einen ersten Supportschlitten 16, der auf dem Bett 11 angeordnet ist und in einer horizontalen Ebene in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung (entlang der Y-Achse) frei bewegbar ist, einen zweiten Supporsschlitten 17, der auf dem ersten Supportschlitten 16 angeordnet ist und in einer horizontalen Ebene von einer Seite zur anderen (entlang der X-Achse) frei bewegbar ist, einen Spindelkopf 18, der am zweiten Supportschlitten 17 angeordnet ist und vertikal (entlang der Z-Achse) frei bewegbar ist, eine Hauptspindel 19 die ein Werkzeug T hält und durch den Spindelkopf 18 so gelagert ist, dass sie um die Hauptspindelachse frei drehbar ist, und einen Tisch 20 auf, auf dem eine Palette P befestigt ist. Ein Werkstück W ist auf der Oberseite der Palette P befestigt. Der Tisch 20 ist auf dem Bett 11 angeordnet und ist um eine Drehachse (B-Achse) parallel zur Y-Achse frei schwenkbar und um eine zur oberen Fläche der Palette P senkrechte Drehachse (C-Achse) frei drehbar.
Die Werkzeugmaschineneinheit 10 weist ferner eine Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 zum Führen der Bewegung des ersten Supportschlittens 16 entlang der Y-Achse, eine X-Achsen-Führungseinrichtung 22 zum Führen der Bewegung des zweiten Supportschlittens 17 entlang der X-Achse, eine in der Zeichnung nicht dargestellte Z-Achsen-Führungseinrichtung zum Führen der Bewegung des Spindelkopfs 18 entlang der Z-Achse, eine Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 zum Bewegen des ersten Supportschlittens 16 entlang der Y-Achse, eine X-Achsen-Vorschubeinrichtung 25 zum Bewegen des zweiten Supportschlittens 17 entlang der X-Achse, eine Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 zum Bewegen des Spindelkopfs 18 entlang der Z-Achse, eine in der Zeichnung nicht dargestellte Drehantriebseinrichtung der Hauptspindel zum Drehen der Hauptspindel 19 um ihre Achse, eine in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung des Tisches zum Schwenken des Tisches 20 auf der die B-Achse zum Einstellen auf eine bestimmte Schwenkwinkelstellung und eine in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Drehantriebseinrichtung des Tisches zum Drehen des Tisches 20 auf der C-Achse auf, um ihn auf eine bestimmte Drehwinkelstellung einzustellen.
Das Bett 1 weist einen in der Draufsicht rechteckigen Unterbau, linke und rechte Seitenwände 13 und 14 (linke Seitenwand 13 an der linken Seite der Vorderseite und rechte Seitenwand 14 an der rechten Seite der Vorderseite), die auf beiden Seiten des Unterbaus 12 quer zu einem dazwischenliegenden Abstand entlang der X-Achse vertikal angeordnet sind, und eine Seitenwand 15 (hintere Seitenwand) auf, die vertikal auf dem Unterbau 12 an der Rückseite zwischen den rechten und linken Seitenwänden 13 und 14 angeordnet ist.
Der Unterbau 12 weist eine Abfallabführöffnung 12a auf, deren eines Ende zum oberen Mittelabschnitt des Unterbaus 12 hin offen ist und deren anderes Ende zur hinteren Außenfläche des Unterbaus 12 hin offen ist. Die Oberseite des Unterbaus 12 und der Basisabschnitt der linken Seitenwand 13 und der Basisabschnitt der rechten Seitenwand 14 sind in die Öffnung hinein zur Abfallabführöffnung 12a nach unten geneigt.
Eine Werkzeugwechselöffnung 13a ist von der Außenseite zur Innenseite der linken Seitenwand 13 hindurchgehend ausgebildet, so dass ein Werkzeug T ins Innere (den von den Seitenwänden 13, 14, 15 eingeschlossenen Raum) der Werkzeugmaschineneinheit 10 hinein zugeführt und daraus entfernt werden kann, wenn die Werkzeugwechselvorrichtung 40 das Werkzeug T austauscht. Eine Palettenwechselöffnung 14a ist von der Außenseite zur Innen seite der rechten Seitenwand 14 hindurchgehend ausgebildet, so dass eine Palette P ins Innere (den von den Seitenwänden 13, 14, 15 eingeschlossenen Raum) der Werkzeugmaschineneinheit 10 hinein zugeführt und daraus entfernt werden kann, wenn die Palettenwechselvorrichtung 45 die Palette P austauscht.
Der Tisch 20 weist eine Palettenbefestigungseinheit 20a, auf der eine Palette P befestigt ist, und eine Trägereinheit 20b auf, die an der Innenseite der hinteren Seitenwand 15 des Betts 11 so gelagert ist, dass sie frei um die B-Achse schwenkbar ist, und die Palettenbefestigungseinheit 20a so trägt, dass sie frei auf der C-Achse drehbar ist. Der Tisch 20 ist in dem von den Seitenwänden 13, 14, 15 eingeschlossenen Raum angeordnet, so dass die auf der Palettenbefestigungseinheit 20a befestigte Palette P im Wesentlichen oberhalb der Abfallabführöffnung 12a angeordnet ist und ein gleich bleibender Spalt zwischen der Unterseite der Trägereinheit 20b und der Oberseite des Unterbaus 12 vorhanden ist.
Die Palettenbefestigungseinheit 20a wird durch die in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Drehantriebseinrichtung für den Tisch auf der C-Achse gedreht und auf eine bestimmte Drehwinkelstellung eingestellt und die Trägereinheit 20b wird durch die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die B-Achse geschwenkt und auf eine bestimmte Schwenkwinkelstellung eingestellt. Das Werkstück W auf der Palette P kann so auf eine gewünschte Winkelstellung eingestellt werden, indem die Trägereinheit 20b auf der B-Achse gedreht wird, um die Palette P um die B-Achse zu schwenken, und indem die Palette P mit der Palettenbefestigungseinheit 20a auf der C-Achse gedreht wird.
Eine Palette P auf der Palettenbefestigungseinheit 20a kann durch die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die B-Achse sowohl nach rechts als auch nach links in jede Stellung auf der B-Achse zwischen einer Stellung, in der die Oberseite der Palette horizontal ist und nach oben weist, wobei die Palette P bei einem Schwenkwinkel von 0 Grad steht, und bis zu einer Stellung geschwenkt werden, in der die Palette horizontal ist und nach unten weist, wobei die Palette P bei einem Schwenkwinkel von 180 Grad steht.
Der erste Supportschlitten 16 weist eine rechteckige Rahmenform auf, wobei die Querseiten parallel zur X-Achse und die Längsseiten parallel zur Y-Achse verlaufen. Die Endabschnitte der langen Querseiten sind auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 frei beweglich entlang der Y-Achse gelagert. Eine Ausnehmung 16a ist in der vorderen Außenfläche zwischen beiden Enden der langen Seiten des ersten Supportschlittens 16 ausgebildet. Wenn sich der erste Supportschlitten 16 zur Vorderseite des Betts 11 bewegt, verhindert die Ausnehmung 16a, dass die vordere Außenfläche des ersten Supportschlittens 16 einen Arbeiter S trifft, der an der Vorderseite des Betts arbeitet, wie in 6 dargestellt ist.
Der zweite Supportschlitten 17 weist Schultern 17a, die sich nach beiden Seiten in der Y-Achsenrichtung erstrecken, und ein Durchgangsloch 17b auf, das vertikal durch den zweiten Supportschlitten 17 hindurchgeht. Der zweite Supportschlitten 17 ist innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens 16 angeordnet, wobei die Schultern 17a auf der Oberseite der Querabschnitte des ersten Supportschlittens 16 so gelagert sind, dass der zweite Supportschlitten 17 auf der X-Achse frei bewegbar ist.
Der Spindelkopf 18 ist so gelagert, dass er innerhalb des Durchgangslochs 17b im zweiten Supportschlitten 17 auf der Z-Achse frei bewegbar ist. Die Hauptspindel 19 ist oberhalb des Tisches 20 mit zur Z-Achse paralleler Hauptspindelachse angeordnet und die Hauptspindel 19 ist durch den unteren Abschnitt des Spindelkopfs 18 frei drehbar gelagert.
Die Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 weist auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und rechten Seitenwand 14 des Betts 11 mit der Y-Achse fluchtende Führungsschienen 21a und Gleitstücke 21b auf, die an der Unterseite der beiden Endabschnitte der langen Seiten des ersten Supportschlittens 16 befestigt sind und mit den Führungsschienen 21a in Eingriff stehend auf diesen frei bewegbar sind.
Die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 weist Antriebsmotoren 24a, die auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 angeordnet sind, Kugelgewindespindeln 24b und Muttern 24c auf. Die Kugelgewindespindeln 24b sind auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 mit der Y-Achse fluchtend angeordnet und werden durch die entsprechenden Antriebsmotoren 24a um ihre Achsen gedreht. Die Muttern 24c sind an den Außenflächen der Längsabschnitte des ersten Supportschlittens 16 befestigt und auf die dazu passenden Kugelgewindespindeln 24b geschraubt.
Wenn die Antriebsmotoren 24a dieser Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 betrieben werden und die Kugelgewindespindeln 24b somit um ihre Achsen gedreht werden, bewegen sich die Muttern 24c entlang der Kugelgewindespindeln 24b, und so bewegt sich der erste Supportschlitten 16 geführt durch die Führungsschienen 21a und die Gleitstücke 21b der Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 auf der Y-Achse.
Die X-Achsen-Führungseinrichtung 22 weist auf der Oberseite der querliegenden Seitenabschnitte des ersten Supportschlittens 16 mit der X-Achse fluchtende Führungsschienen 22a und Gleitstücke 22b auf, die an den Unterseiten der Schultern 17a des zweiten Supportschlittens 17 befestigt sind und mit den Führungsschienen 22a in Eingriff stehend auf diesen frei bewegbar sind.
Die X-Achsen-Vorschubeinrichtung 25 weist einen Antriebsmotor 25a, der auf einem Längsseitenabschnitt des ersten Supportschlittens 16 angeordnet ist, eine Kugelgewindespindel 25b, die auf der X-Achse innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens 16 angeordnet ist und durch den Antriebsmotor 25a um ihre Achse drehbar ist, und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Mutter auf, die am zweiten Supportschlitten 17 befestigt ist und auf die Kugelgewindespindel 25b geschraubt ist.
Wenn der Antriebsmotor 25a dieser X-Achsen-Vorschubeinrichtung 25 betrieben wird und die Kugelgewindespindel 25b somit um ihre Achse gedreht wird, bewegt sich die Mutter entlang der Kugelgewindespindel 25b, und so bewegt sich der zweite Supportschlitten 17 geführt durch die Führungsschienen 22a und die Gleitstücke 22b der X-Achsen-Führungseinrichtung 22 entlang der X-Achse.
Die in der Zeichnung nicht dargestellte Z-Achsen-Führungseinrichtung weist an der Innenseite beider X-Achsenseiten des Durchgangslochs 17b des zweiten Supportschlittens 17 in der Zeichnung nicht dargestellte Führungsschienen, und in der Zeichnung nicht dargestellte Gleitstücke auf, die an der Außenseite beider X-Achsenseiten des Spindelkopfs 18 befestigt sind, und mit diesen in der Zeichnung nicht dargestellten Führungsschienen in Eingriff stehend auf diesen frei bewegbar sind.
Die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 weist zwei Antriebsmotoren 26a, die auf der Oberseite der beiden X-Achsenseiten des zweiten Supportschlittens 17 angeordnet sind, in der Zeichnung nicht dargestellte Kugelgewindespindeln, die mit der Z-Achse fluchtend an der Innenseite der beiden X-Achsenseiten des zweiten Supportschlittens 17 angeordnet sind und durch die Antriebsmotoren 26a axial drehbar sind, und in der Zeichnung nicht dargestellte Muttern auf, die die an der Außenseite beider X-Achsenseiten des Spindelkopfs 18 befestigt sind und auf die in der Zeichnung nicht dargestellten Kugelgewindespindeln geschraubt sind.
Wenn die Antriebsmotoren 26a dieser Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 angetrieben werden und die in der Zeichnung nicht dargestellten Kugelgewindespindeln axial gedreht werden, bewegen sich die in der Zeichnung nicht dargestellten Muttern entlang der Kugelgewindespindeln, so dass sich der Spindelkopf 18, geführt durch die in der Zeichnung nicht dargestellten Führungsschienen und in der Zeichnung nicht dargestellten Gleitstücke der in der Zeichnung nicht dargestellten Z-Achsen-Führungseinrichtung auf der Z-Achse bewegt.
Die Werkzeugwechselvorrichtung 40 enthält ein Werkzeugmagazin 41, einen Werkzeugwechselarm 42 und eine Antriebseinheit 43. Das Werkzeugmagazin 41 ist an der Außenseite der linken Seitenwand 13 des Betts 11 gelagert und weist eine Vielzahl von Lagereinheiten 41a auf, die jeweils ein Werkzeug 7 halten. Der Werkzeugwechselarm 42 schwenkt horizontal, greift mit einem Ende das in der Hauptspindel 19 gehaltene Werkzeug T und wird vom Werkzeugmagazin 41 durch die Werkzeugwechselöffnung 13a in der linken Seitenwand 13 ins Innere der Werkzeugmaschineneinheit 10 eingeführt, um das (nächste) Werkzeug T, das an einer vorbestimmten Stelle angeordnet ist, mit dem anderen Ende zu ergreifen. Die Antriebseinheit 43 ist an der Innenseite der linken Seitenwand 13 gelagert, trägt den Werkzeugwechselarm 42 und bewirkt, dass der Werkzeugwechselarm 42 horizontal geschwenkt und vertikal bewegt wird.
Die Werkzeugwechselvorrichtung 40 ersetzt das Werkzeug 7 an der Hauptspindel 19 durch das nächste Werkzeug T, das auf eine vorbestimmte Stelle gesetzt ist, die durch die imaginäre Linie in 3 und 4 dargestellt ist, als Ergebnis der horizontalen und vertikalen Bewe gung des durch die Antriebseinheit 43 angetriebenen Werkzeugwechselarms 42, und bringt die Werkzeuge T durch die Werkzeugwechselöffnung 13a in der linken Seitenwand 13 herein und hinaus.
Die Palettenwechselvorrichtung 45 enthält einen Palettenbewegungstisch 46 und eine Palettenfördereinrichtung 47. Der Palettenbewegungstisch 46 weist mehrere Palettentische 46a auf, auf deren Oberseite die Paletten P angeordnet sind, und dreht die Palettentische 46a um eine vertikale Drehachse in Richtung der in 3 und 4 dargestellten Pfeile. Die Palettenfördereinrichtung 47 ist zwischen der Werkzeugmaschineneinheit 10 und dem Palettenbewegungstisch 46 angeordnet und befördert eine Palette P zwischen dem durch den Palettenbewegungstisch 46 in eine vorbestimmte Stellung gedrehten Palettentisch 46a und dem Tisch 20 innerhalb der Werkzeugmaschineneinheit 10.
Die Palettenfördereinrichtung 47 weist ein Förderelement 47a auf, das durch die Palettenwechselöffnung 14a in der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 zum Tisch 20 und von ihm weg bewegbar ist. Wenn eine Palette P bewegt wird, bewegt sich das Förderelement 47a durch die Palettenwechselöffnung 14a zum Tisch 20, um eine Palette P auf dem Tisch 20 abzusetzen oder von ihm zu entfernen, und ersetzt so auf dem Tisch 20 die Palette P, die das bearbeitete Werkstück W trägt durch eine neue Palette P, die ein unbearbeitetes Werkstück W trägt.
Das Laden und Entladen eines Werkstücks W auf eine bzw. von einer Palette P wird durch einen Arbeiter durchgeführt, zum Beispiel, nachdem der Palettenbewegungstisch 46 den Palettentisch 46a mit der Palette P in eine vorbestimmte Drehstellung gebracht hat, an der das bearbeitete Werkstück W von der Palette P abgenommen wird und ein unbearbeitetes Werkstück W auf der Palette P befestigt wird.
Die Abfallbergeeinrichtung 50 weist eine Austrageinrichtung 51, einen Speicherbehälter 54 einen Sammelbehälter 55, Düsen 56 und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Speisepumpe auf.
Die Austrageinrichtung 51 fördert Schneidabfall, der aus der Bearbeitung des Werkstücks W hervorgeht, in einer bestimmten Transportrichtung und entfernt den Abfall von der Werk zeugmaschineneinheit 10. Der Speicherbehälter 54 ist unterhalb der Austrageinrichtung 51 an der stromauf gelegenen Seite der Abfalltransportrichtung angeordnet und speichert die Schneidflüssigkeit. Der Sammelbehälter 55 ist unterhalb der Austrageinrichtung 51 am stromab gelegenen Ende der Transportrichtung angeordnet. Eine Vielzahl von Düsen 56 ist innerhalb der Abfallabführöffnung 12a an der Oberseite der Öffnung im Unterbau 12 und an der hinteren Seitenwand 15 an der Oberseite der Abfallabführöffnung 12a im Unterbau 12 angeordnet. Die in der Zeichnung nicht dargestellte Speisepumpe leitet Schneidflüssigkeit vom Speicherbehälter 54 zu der Vielzahl von Düsen 56, um sie zum Werkstück W hin auszustoßen.
Die Austrageinrichtung 51 enthält ein Förderband 52, das aus einer Vielzahl von zu einer endlosen Schleife verbunden Platten besteht, um Schneidabfall zum Sammelbehälter 55 zu befördern, und eine Trägereinheit 53, die das Förderband 52 beherbergt und ermöglicht, dass es sich frei in einer Schleife bewegen kann. Die Trägereinheit 53 weist einen innerhalb der Abfallabführöffnung 12a angeordneten horizontalen Abschnitt 53a und einen Rampenabschnitt 53c auf, der außerhalb der Werkzeugmaschine 1 angeordnet ist. Die Austrageinrichtung 51 weist auch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor auf, der die Bewegung des Förderbands 52 in Richtung der in 6 dargestellten Pfeile bewirkt.
Der horizontale Abschnitt 53a der Trägereinheit 53 ist an der Oberseite und der Unterseite offen. Abfall und Schneidflüssigkeit fallen von diesem offenen Abschnitt 53b auf das Förderband 52 und auf das Förderband 52 fallende Schneidflüssigkeit fließt durch diesen offenen Abschnitt 53b nach unten in den Speicherbehälter 54, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Die Unterseite des stromab gelegenen Endteils des Rampenabschnitts 53c der Trägereinheit 53 ist offen und durch das Förderband 52 beförderter Abfall fällt durch diese in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnung in den Sammelbehälter 55 darunter.
Der Speicherbehälter 54 ist unter dem horizontalen Abschnitt 53a der Trägereinheit 53 angeordnet und sammelt die vom Förderband 52 fallende Schneidflüssigkeit.
Die Düsen 56 sind so angeordnet, dass sie von der in der Zeichnung nicht dargestellten Speisepumpe durch nicht dargestellte Versorgungsleitungen zugeführte Schneidflüssigkeit aufwärts in Richtung der Palette P auf dem Tisch 20 ausstoßen, die durch die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinriehtung für den Tisch um die B-Achse um 180 Grad in die Stellung mit nach unten gewandter Oberseite geschwenkt worden ist.
Bei dieser Abfallbergeeinrichtung 50 werden Abfall und Schneidflüssigkeit durch die abgeschrägte Oberseite des Unterbaus 12, die abgeschrägten unteren Abschnitte, an denen die linke Seitenwand 13 und die rechte Seitenwand 14 auf den Unterbau treffen, und nicht dargestellte Abdeckungen, die zweckmäßig in dem von den Seitenwänden 13, 14, 15 umschlossenen Raum angeordnet sind, in die Abfallabführöffnung 12a geleitet und fallen von dieser Abfallabführöffnung 12a auf das Förderband 52, das durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor in einem Kreislauf angetrieben wird. Der Sehneidabfall wird dann durch das Förderband 52 aus dem Bearbeitungszentrum gefördert, fällt in den unter dem stromab gelegenen Ende des Förderbands 52 angeordneten Sammelbehälter 55 und wird geborgen. Die Schneidflüssigkeit fällt vom Förderband 52 und wird im Speicherbehälter 54 gesammelt.
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, ist die Trägereinheit 20b des Tisches 20 durch die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die B-Achse um 180 Grad so geschwenkt, dass die Trägereinheit 20b und das Werkstück W auf der Palette P, die an der Palettenbefestigungseinheit 20a befestigt ist mit der Oberseite nach unten gewandt sind. Dann wird Schneidflüssigkeit von der in der Zeichnung nicht dargestellten Speisepumpe zugeführt und von den Düsen 56 ausgestoßen, um jeglichen, zum Beispiel an der Trägereinheit 20b, der Palettenbefestigungseinheit 20a, der Palette P und dem Werkstück W, verbliebenen Schneidabfall zu entfernen. Der so entfernte Abfall fällt dann von der Abfallabführöffnung 12a auf das Förderband 52 und wird aus der Werkzeugmaschineneinheit 10 befördert und geborgen.
Die Schutzhaube 60 enthält eine erste Abdeckhaube 61, welche die Außenseite der Werkzeugmaschineneinheit 10 und die Werkzeugwechselvorrichtung 40 umhüllt; eine zweite Abdeckhaube 62, die mit der ersten Abdeckhaube 61 verbunden ist und die Palettenwechselvorrichtung 45 umhüllt; eine obere Abdeckung 70, die mit der ersten Abdeckhaube 61 verbunden ist und die Oberseite der von den Seitenwänden 13, 14, 15 des Betts 11 umschlossenen Öffnung bedeckt; eine teleskopische dritte Abdeckung 63, die innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens 16 der Werkzeugmaschineneinheit 10 ausgebildet ist, um die Bewegung des zweiten Supportschlittens 17 auf der X-Achse zu ermöglichen; eine Werkzeugwechseltür zum Verschließen der Werkzeugwechselöffnung 13a in der linken Seitenwand 13 des Betts 11; und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Palettenwechseltür zum Verschließen der Palettenwechselöffnung 14a in der rechten Seitenwand 14 des Betts 11.
Die in der Zeichnung nicht dargestellte Werkzeugwechseltür kann geöffnet werden, wenn es während des Werkzeugwechselvorgangs der Werkzeugwechselvorrichtung 40 notwendig ist, und die in der Zeichnung nicht dargestellte Palettenwechseltür kann geöffnet werden, wenn es während des Palettenwechselvorgangs der Palettenwechselvorrichtung 45 notwendig ist.
Die erste Abdeckhaube 61 enthält eine linke Tür 61a, die durch Verschieben zur linken Seitenwand 13 des Betts 11 an der Vorderseite der Werkzeugmaschineneinheit 10 öffenbar ist, und eine rechte Tür 61b, die zum Öffnen zur rechten Seitenwand 14 verschiebbar ist. Die geöffneten Türen 61a und 61b sind in Taschen 61c aufgenommen, die in der Vorderseite der ersten Abdeckhaube 61 ausgebildet sind.
Die zweite Abdeckhaube 62 weist Türen 62a und 62b auf, die, ähnlich der ersten Abdeckhaube 61, zum Öffnen nach rechts und links verschiebbar sind. Ein Werkstück W kann durch die mittels dieser Türen 62a gegebene Öffnung auf den Paletten P auf dem Palettenbewegungstisch 46 der Palettenwechselvorrichtung 45 angeordnet und von ihnen abgenommen werden.
Die obere Abdeckung 70 enthält eine Führungsschiene 71, die auf dem frontseitigen oberen Abschnitt des ersten Supportschlittens 16 angeordnet ist und mit der X-Achse fluchtet; ein linkes bewegliches Element 72 und ein rechtes bewegliches Element 73 mit Gleitstücken 72a und 73a, die mit der Führungsschiene 71 in Eingriff stehen und auf ihr frei bewegbar sind; eine erste linke obere Abdeckung 74 und eine erste rechte obere Abdeckung 75, die unterhalb der Führungsschiene 71 angeordnet sind; eine zweite linke obere Abdeckung 76 und eine zweite rechte obere Abdeckung 77, die oberhalb der ersten oberen Abdeckungen 74 und 75 angeordnet sind, wobei die frontseitigen und hinteren Endteile der Abdeckungen 76 und 77 mit der oberen Innenfläche der Türen 61a und 61b der ersten Abdeckhaube 61 und den beweglichen Elementen 72 und 73 verbunden sind; und ein linkes Anlenkelement 78 und ein rechtes Anlenkelement 79, die oberhalb der zweiten oberen Abdeckungen 76 und 77 ange ordnet sind, wobei die Endteile mit der oberen Innenseite der Türen 61a und 61b der ersten Abdeckhaube 61 und den beweglichen Elementen 72 und 73 verbunden sind.
Die ersten oberen Abdeckungen 74 und 75 sind teleskopische Abdeckungen, die eine Bewegung des ersten Supportschlittens auf der Y-Achse ermöglichen. Die erste linke obere Abdeckung 74 ist so eingebaut, dass sie mit ihrem unteren Teil an der oberen Seite der linken Seitenwand 13 des Betts 11 innerhalb der Führungsschienen 21a der Y-Achsen-Führungseinrichtung 21a, der hintere Teil unterhalb der Führungsschiene 71 am frontseitigen linken Endteil der langen Seite des ersten Supportschlittens 16 und der frontseitige Teil am oberen inneren Teil der ersten Abdeckhaube 61 befestigt ist. Die erste rechte obere Abdeckung 75 ist so eingebaut, dass sie mit ihrem unteren Teil an der oberen Seite der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 innerhalb der Führungsschienen 21a der Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 befestigt ist, der hintere Teil unterhalb der Führungsschiene 71 am frontseitigen rechten Endteil der langen Seite des ersten Supportschlittens 16 und der frontseitige Teil am oberen inneren Teil der ersten Abdeckhaube 61 befestigt ist.
Die ersten oberen Abdeckungen 74 und 75 bedecken die Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 und die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 nicht, weil der untere Teil der Abdeckungen innerhalb der Führungsschienen 21a auf der Oberseite der Seitenwände 13 und 14 des Betts 11 angeordnet ist.
Die zweiten oberen Abdeckungen 76 und 77 sind balgenartige Abdeckungen, die eine Bewegung des ersten Supportschlittens 16 auf der Y-Achse ermöglichen. Der frontseitige Teil der zweiten linken oberen Abdeckung 76 ist an dem oberen innenseitigen Teil der linken Tür 61a befestigt und der hintere Teil ist an dem linken beweglichen Element 72 befestigt. Der frontseitige Teil der zweiten rechten oberen Abdeckung 77 ist an dem oberen innenseitigen Teil der rechten Tür 61b befestigt und der hintere Teil ist an dem rechten beweglichen Element 73 befestigt.
Die Anlenkelemente 78 und 79 enthalten eine Pantografeneinrichtung, die eine Bewegung des ersten Supportschlittens 16 auf der Y-Achse ermöglicht, und zwei Anlenkelemente sind jeder der zweiten oberen Abdeckungen 76 und 77 zugeordnet. Die Enden des linken Anlenkelements 78 sind am oberen inneren Teil der linken Tür 61a und dem linken beweglichen Ele ment 72 befestigt und die Enden des rechten Anlenkelements 79 sind am oberen inneren Teil der rechten Tür 61b und dem rechten beweglichen Element 73 befestigt.
Die erste Abdeckhaube 61, die dritte Abdeckung 63, die obere Abdeckung 70, die in der Zeichnung nicht dargestellte Werkzeugwechseltür und die in der Zeichnung nicht dargestellte Palettenwechseltür der Schutzhaube 60 und die in der Zeichnung nicht dargestellten zweckmäßig der Innenseite der Seitenwände 13, 14, 15 des Betts 11 zugeordneten Abdeckungen schließen den Raum (den Bearbeitungsbereich) der innerhalb der Seitenwände 13, 14, 15 enthalten ist, und verhindern, dass Abfall und Schneidflüssigkeit nach außen geschleudert werden.
Wenn die Türen 61a und 61b der ersten Abdeckhaube 61 geöffnet und geschlossen werden, wie in 1, 2, 7 und 8 dargestellt ist, werden die zweiten oberen Abdeckungen 76 und 77 durch die Führungsschiene 71 und die Gleitstücke 72a und 73a geführt und bewegen sich zusammen mit den Anlenkelementen 78 und 79 und den beweglichen Elementen 72 und 73 auf der X-Achse. Ein Öffnen und Schließen der Türen 61a und 61b öffnet und schließt demzufolge den oberen Teil des Arbeitsbereichs.
Bei der Werkzeugmaschine 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird der erste Supportschlitten 16 entlang der Y-Achse durch die Y-Achsen-Führungseinrichtung 21 geführt und durch die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 bewegt, der zweite Supportschlitten 17 wird entlang der X-Achse durch die X-Achsen-Führungseinrichtung 22 geführt und durch die X-Achsen-Vorschubeinrichtung 25 bewegt, der Spindelkopf 18 wird entlang der Z-Achse durch die in der Zeichnung nicht dargestellte Z-Achsen-Führungseinrichtung geführt und durch die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 bewegt und die Hauptspindel 19 wird durch die in der Zeichnung nicht dargestellte Drehantriebseinrichtung für die Hauptspindel auf ihrer Achse drehend angetrieben und das auf der Palette P, die auf dem Tisch 20 angeordnet ist, gehaltene Werkstück W wird so durch das an der Hauptspindel 19 eingespannte Werkzeug T bearbeitet.
Durch die Bearbeitung sich ergebender Abfall und zweckmäßig zu der Stelle, an der sich das Werkzeug T und das Werkstück W berühren, zugeführte Schneidflüssigkeit fallen von der Abfallabführöffnung 12a auf das Förderband 52. Der Abfall wird durch das Förderband 52 befördert und in dem Sammelbehälter 55 geborgen und die Schneidflüssigkeit fließt nach un ten und vom Förderband 52 weg in den Speicherbehälter 54, der unter dem Förderband 52 angeordnet ist.
Die Palettenbefestigungseinheit 20a wird auf dem Tisch 20 durch die in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die C-Achse gedreht und auf eine vorbestimmte Drehwinkelstellung eingestellt und die Trägereinheit 20b des Tisches 20 wird durch die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die B-Achse gedreht und auf eine vorbestimmte Drehwinkelstellung eingestellt, um die Palette P bzw. das Werkstück W auf der Palette P auf eine bestimmte Drehwinkelstellung um die C-Achse und eine bestimmte Drehwinkelstellung um die B-Achse für die Bearbeitung einzustellen. Die Werkzeugwechselvorrichtung 40 wechselt auch bei Bedarf das Werkzeug T durch die Werkzeugwechselöffnung 13a in der linken Seitenwand 13 des Betts 11 aus.
Wenn der Bearbeitungsprozess beendet ist, schwenkt die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch die Trägereinheit 20b des Tisches 20 um die B-Achse, um das Werkstück W auf der Palette P mit der Oberseite nach unten zu drehen, und dann wird Schneidflüssigkeit von den Düsen 56 ausgestoßen, um jeglichen Abfall, zum Beispiel von der Trägereinheit 20b, der Palettenbefestigungseinheit 20a, der Palette P oder dem Werkstück W, zu entfernen. Der entfernte Abfall fällt durch die Abfallabführöffnung 12a auf das Förderband 52, wodurch der Abfall aus dem Arbeitsbereich befördert und im Sammelbehälter 55 geborgen wird.
Die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch schwenkt dann die Trägereinheit 20b des Tisches 20 um die B-Achse wieder in die aufrechte horizontale Stellung und die Palettenwechselvorrichtung 45 wechselt die Palette P durch die Palettenwechselöffnung 14a in der rechten Seitenwand 14 des Betts 11.
Bei einer Werkzeugmaschine 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Tisch 20 innerhalb des von den drei Seitenwänden 13, 14, 15 des Betts 11 eingeschlossenen Raums angeordnet, beide Enden der langen Seiten des ersten Supportschlittens 16 sind auf der Oberseite der rechten und linken Seitenwand 13 und 14 zur freien Bewegung auf der Y-Achse gelagert, der zweite Supportschlitten 17 ist innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens 16 auf der X-Achse beweglich angeordnet, und der Spindelkopf 18 ist innerhalb des Durch gangsloches 17b des zweiten Supportschlittens 17 auf der Z-Achse beweglich angeordnet. Demzufolge können der erste Supportschlitten 16, der zweite Supportschlitten 17 und der Spindelkopf 18 ebenfalls oberhalb der Oberseite des Tisches 20 angeordnet sein.
Bei einer Werkzeugmaschine 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist es für Schneidabfall und Schneidflüssigkeit schwieriger, in die Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 und Y-Achsen-Führungseinrichtung 21, in die X-Achsen-Vorschubeinrichtung 25 und X-Achsen-Führungseinrichtung 22, in die Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 und die in der Zeichnung nicht dargestellte Z-Achsen-Führungseinrichtung zu gelangen, als bei mit einer Werkzeugmaschine des Standes der Technik, bei der die Vorschubeinrichtung zum Bewegen des Tisches und die Führungseinrichtung zum Führen der Tischbewegung unterhalb der Oberseite des Tisches angeordnet sind. Abfall und Schneidflüssigkeit können daher daran gehindert werden, in die X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 24, 25, 26 und in die X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Führungseinrichtung 21, 22 einzudringen, indem nur die obere Abdeckung 70 und die dritte Abdeckung 63 verwendet werden, und getrennte Abdeckungen für die X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Vorschubeinrichtungen 24, 25, 26 und die X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Führungseinrichtungen 21, 22 werden nicht benötigt. Infolgedessen können die Anzahl der Teile und die Fertigungskosten der Schutzhaube 60 verringert und die Wartung der Schutzhaube 60 kann vereinfacht werden.
Der erste Supportschlitten 16 ist ferner mit einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet, der zweite Supportschlitten 17 ist innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens 16 angeordnet und der Spindelkopf 18 ist innerhalb eines Durchgangsloches 17b angeordnet, das vertikal durch den zweiten Supportschlitten 17 hindurchgehend ausgebildet ist. Im Gegensatz zu der Werkzeugmaschine des Standes der Technik steht der Supportschlitten daher nicht aus der Vorderseite vor und es wird keine Stützstruktur für den Spindelkopf benötigt. Durchbiegung und andere Verformungen des Betts 11, des ersten Supportschlittens 16 und des zweiten Supportschlittens 17 werden so verhindert und das Werkstück W kann mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.
Spiel und eine Stellungsänderung können ebenfalls verhindert werden, wenn der erste Supportschlitten 16 und der Spindelkopf 18 bewegt werden und so wird eine hochgenaue Bearbeitung ermöglicht, indem beide Endabschnitte der langen Seiten des ersten Supportschlittens 16 mittels der Y-Achsen-Vorschubeinrichtung 24 angetrieben werden, die zwei Antriebsmotoren 24a, Kugelgewindespindeln 24b und Muttern 24c aufweist, und beide Enden des Spindelkopfs 18 mittels einer Z-Achsen-Vorschubeinrichtung 26 angetrieben werden, die zwei Antriebsmotoren 26a, in der Zeichnung nicht dargestellte Kugelgewindespindeln und in der Zeichnung nicht dargestellte Muttern aufweist.
Überdies kann durch Ausbilden einer Ausnehmung 16a in der vorderen Außenfläche zwischen beiden Enden der langen Seite des ersten Supportschlittens 16 verhindert werden, dass die vordere Außenfläche des ersten Supportschlittens 16 einen Arbeiter S trifft, der an der Vorderseite des Betts 11 arbeitet, wenn sich der erste Supportschlitten 16 zur Vorderseite des Betts 11 bewegt.
Eine Palette P auf dem Tisch 20 kann mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten ersten Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die B-Achse geschwenkt und eingestellt werden und auch mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten zweiten Drehantriebseinrichtung für den Tisch um die C-Achse gedreht und eingestellt werden. Das Werkstück W (die Palette P) muss daher nur einmal auf dem Tisch 20 befestigt werden, um eine Bearbeitungsfolge einschließlich einer Bearbeitung der Außenseite des Werkstücks W auszuführen, so dass die Produktivität und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden.
Die Werkzeugwechselvorrichtung 40 und die Palettenwechselvorrichtung 45 ermöglichen ferner einen rationelleren Werkzeugwechsel und Palettenwechsel. Die Werkzeugwechselvorrichtung 40 ist an der linken Seitenwand 13 des Betts 11 angeordnet und wechselt Werkzeuge durch eine Werkzeugwechselöffnung 13a in der linken Seitenwand 13 und die Palettenwechselvorrichtung 45 ist an der rechten Seitenwand 14 des Betts 11 angeordnet und wechselt die Paletten durch eine Palettenwechselöffnung 14a in der rechten Seitenwand 14. So verhindert die Ausbildung der Werkzeugwechselvorrichtung 40 und der Palettenwechselvorrichtung 45 an den Seiten die Behinderung von Arbeiten, die ein Arbeiter S an der Vorderseite des Betts 11 ausführt.
Wenn die Bearbeitung des Werkstücks W beendet ist, schwenkt ferner die in der Zeichnung nicht dargestellte erste Drehantriebseinrichtung für den Tisch die Trägereinheit 20b auf dem Tisch um 180 Grad um die B-Achse, um das Werkstück W auf der Palette P umzudrehen, und dann wird Schneidflüssigkeit von unterhalb des Tisches 20 angeordneten Düsen 56 in Richtung der Palette P ausgestoßen, um jeglichen Abfall wirksam und rationell zu entfernen, der sich auf der Trägereinheit 20b, der Palettenbefestigungseinheit 20a, der Palette P und dem Werkstück W angesammelt hat oder daran haftet. So wird verhindert, dass Abfall und Schneidflüssigkeit mit der Palette P und dem Werkstück W aus der Werkzeugmaschineneinheit 10 entfernt werden. So können ebenfalls Bearbeitungskosten herabgesetzt werden, weil keine zweckbestimmte Ausrüstung zum Entfernen am Werkstück W haftenden Abfalls benötigt wird.
Eine Abfallabführöffnung 12a ist als Öffnung in der Oberseite des Unterbaus 12 des Betts 11 ausgebildet und eine Abfallbergeeinrichtung 50 ist innerhalb der Abfallabführöffnung 12a angeordnet. Abfall und Schneidflüssigkeit können so wirtschaftlich aus der Öffnung der Abfallabführöffnung 12a im Unterbau 12 abgeführt und durch die Abfallbergeeinrichtung 50 geborgen werden.
Zuvor wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und es ist für jeden Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet klar, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Eine Werkzeugwechselvorrichtung 40 und eine Palettenwechselvorrichtung 45 sind der Werkzeugmaschineneinheit 10 bei dieser Ausführungsform der Erfindung zugeordnet. Aber die Erfindung ist nicht so eingeschränkt, dass sie nicht auch nur mit der Werkzeugwechselvorrichtung 40 oder der Palettenwechselvorrichtung 45 ausgerüstet sein könnte. Bei einer solchen Ausgestaltung ist nur die Werkzeugwechselöffnung 13a oder die Palettenwechselöffnung 14a in einer der drei Seitenwände 13, 14, 15 des Betts 11 ausgebildet.
Die Anordnung der Werkzeugwechselvorrichtung 40 und der Palettenwechselvorrichtung 45 ist außerdem nicht auf die zuvor beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann eine Palettenwechselöffnung 14a in zwei beliebigen der drei Seitenwände 13, 14, 15 des Betts 11 ausgebildet sein, so dass die Palettenwechselvorrichtung 45 eine Palette P von einer Palettenwechselöffnung 14a zuführt und die Palette P von der anderen Palettenwechselöffnung 14a entfernt, wodurch die das bearbeitete Werkstück W auf dem Tisch 20 haltende Palette P durch eine neue Palette P ersetzt wird, die ein unbearbeitetes Werkstück W trägt.
Ferner noch wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Schneidflüssigkeit von jeder der vielfachen Düsen 56 ausgestoßen. Die Erfindung ist aber nicht so eingeschränkt, dass die Düsen 56 nicht stattdessen Druckluft ausstoßen könnten. Überdies müssen die Düsen 56 nur unterhalb des Tisches 20 angeordnet sein und sind nicht darauf beschränkt, dass sie direkt unter dem Tisch 20 angeordnet sein müssen. Die Konstruktion des Tisches 20 und die Konstruktion der Werkzeugmaschineneinheit 10 sind ebenfalls nicht auf diese Ausführungsform der Erfindung beschränkt.
Die Drehwinkelstellung des Tisches 20 beim Ausstoßen der Schneidflüssigkeit von den Düsen 56 ist ebenfalls nicht auf die zuvor beschriebene umgekehrte Stellung bei 180 Grad beschränkt und kann ein beliebiger Winkel von 90 Grad oder mehr sein. Ferner ist das Ausstoßen der Schneidflüssigkeit von den Düsen 56 nicht darauf beschränkt, dass es stattfindet, nachdem der Tisch 20 um 180 Grad um die B-Achse geschwenkt worden ist, und die Schneidflüssigkeit kann ausgestoßen werden, während der Tisch 20 geschwenkt wird. In dieser Situation kreuzt der Tisch 20 die Strahlen ausgestoßener Schneidflüssigkeit, während der Tisch 20 geschwenkt wird. Das Schwenken des Tisches 20 und das Entfernen von Abfall durch Ausstoßen von Schneidflüssigkeit sind so parallele Vorgänge und der Abfall kann in kürzerer Zeit und rationeller entfernt werden.
Außerdem werden bei dieser Ausführungsform der Erfindung Paletten P bzw. Werkstücke W durch die Palettenwechselvorrichtung 45 ausgetauscht. Aber ein Kran oder eine andere Art von Hebezeug kann benutzt werden, um das Werkstück W auf den Tisch 20 zu laden, anstatt eine Palettenwechselvorrichtung 45 zu verwenden. Das Werkstück W kann bei dieser Ausgestaltung rationell auf den Tisch 20 geladen und von ihm abgeladen werden, weil die obere Abdeckung 70 zusammen mit den Türen 61a und 61b der ersten Abdeckhaube geöffnet wird.

Claims

Werkzeugmaschine (1) mit: einem Bett (11), das einen rechteckigen Unterbau (12), rechte und linke Seitenwände (13, 14), die entlang entsprechender Seiten des Unterbaus stehend und zueinander beabstandet einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und eine hintere Seitenwand (15) aufweist, die entlang der Rückseite des Unterbaus zwischen der rechten und der linken Seitenwand stehend vorgesehen ist; einem Tisch (20), der auf dem Bett in einem von den drei Seitenwänden des Betts umgebenen Raum angeordnet ist; einem ersten Supportschlitten (16), der eine rechteckige Rahmenform aufweist, wobei beide Endteile seiner Längsseiten auf einem oberen Abschnitt der linken und rechten Seitenwand des Betts gelagert sind, und der in einer horizontalen Ebene rückwärts und vorwärts frei bewegbar ist; einem zweiten Supportschlitten (17), der innerhalb des Rahmens des ersten Supportschlittens in einer horizontalen Ebene von einer Seite zur anderen frei bewegbar ist und ein vertikales Durchgangsloch (17b) aufweist; einem Spindelkopf (18), der innerhalb des Durchgangslochs des zweiten Supportschlittens vertikal frei bewegbar angeordnet ist; einer Hauptspindel (19), die oberhalb des Tisches angeordnet ist, wobei die Hauptspindelachse vertikal angeordnet ist und die Hauptspindel durch den Spindelkopf auf der Hauptspindelachse frei drehbar gelagert ist; einer ersten Führungseinrichtung (21) zum Rückwärts- und Vorwärtsführen des ersten Supportschlittens; einer zweiten Führungseinrichtung (22) zum Führen des zweiten Supportschlittens von einer Seite zur anderen; einer dritten Führungseinrichtung zum Führen der vertikalen Bewegung des Spindelkopfs; einer ersten Vorschubeinrichtung (24) zum Rückwärts- und Vorwärtsbewegen des ersten Supportschlittens; einer zweiten Vorschubeinrichtung (25) zum Bewegen des zweiten Supportschlittens von einer Seite zur anderen; einer dritten Vorschubeinrichtung (26) zum vertikalen Bewegen des Spindelkopfs; und einer ersten Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel auf der Hauptspindelachse.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die vordere Außenfläche zwischen den beiden Enden der langen Seiten des ersten Supportschlittens eine Ausnehmung aufweist.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei: der Tisch durch die hintere Seitenwand des Betts gelagert ist, um eine zur Oberseite des Tisches senkrechte Drehachse frei drehbar ist und um eine zur Bewegungsrichtung des ersten Supportschlittens parallele Schwenkachse frei schwenkbar ist; und wobei die Werkzeugmaschine ferner folgendes aufweist: eine zweite Drehantriebseinrichtung, um den Tisch auf der Drehachse zu drehen und den Tisch auf eine bestimmte Drehwinkelstellung einzustellen; und eine Schwenkantriebseinrichtung, um den Tisch auf der Schwenkachse zu schwenken und den Tisch auf eine bestimmte Schwenkwinkelstellung einzustellen.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei: das Bett eine Werkzeugwechselöffnung (13a) aufweist, die von außen nach innen durch eine beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht; und die Werkzeugmaschine ferner eine Werkzeugwechselvorrichtung (40) aufweist, um Werkzeuge (T) durch die Werkzeugwechselöffnung hinein und hinaus zu führen und ein in der Hauptspindel gehaltenes Werkzeug durch ein neues Werkzeug zu ersetzen.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei: das Bett eine Palettenwechselöffnung (14a) aufweist, die von außen nach innen durch eine beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht; und die Werkzeugmaschine ferner eine Palettenwechselvorrichtung (45) aufweist, um Paletten (P) durch die Palettenwechselöffnung hinein und hinaus zu führen und eine ein bearbeitetes Werkstück (W) haltende Palette auf dem Tisch durch eine neue Palette zu ersetzen, die ein unbearbeitetes Werkstück (W) hält.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei: das Bett eine Palettenwechselöffnung aufweist, die von außen nach innen durch zwei beliebige der rechten, linken und hinteren Seitenwände hindurchgeht; und die Werkzeugmaschine ferner eine Palettenwechselvorrichtung aufweist, um Paletten von einer Palettenwechselöffnung hinein- und durch die andere Palettenwechselöffnung hinauszuführen und eine ein bearbeitetes Werkstück haltende Palette auf dem Tisch durch eine neue Palette zu ersetzen, die ein unbearbeitetes Werkstück hält.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 3, die ferner folgendes aufweist: eine unter dem Tisch angeordnete Ausstoßeinrichtung (56) zum Ausstoßen von Fluid zum Tisch hin; und eine Fluidzuführeinrichtung zum Zuführen und Ausstoßen des Fluids von der Ausstoßeinrichtung, wobei die Schwenkantriebseinrichtung den Tisch in mindestens einer Tischschwenkrichtung zwischen einer ersten Schwenkwinkelstellung, in der die Oberseite des Tisches horizontal ist, und einer zweiten Schwenkwinkelstellung schwenken kann, in der die Oberseite des Tisches durch die Schwenkantriebseinrichtung um 90 Grad oder mehr aus der ersten Schwenkwinkelstellung geschwenkt ist; und die Ausstoßeinrichtung von der Fluidzuführeinrichtung zugeführtes Fluid zu dem durch die Schwenkantriebseinrichtung in die zweite Schwenkwinkelstellung geschwenkten Tisch hin ausstößt.
Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 3, die ferner Folgendes aufweist: eine unter dem Tisch angeordnete Ausstoßeinrichtung (56) zum Ausstoßen von Fluid zum Tisch hin; und eine Fluidzuführeinrichtung zum Zuführen und Ausstoßen des Fluids von der Ausstoßeinrichtung, wobei die Schwenkantriebseinrichtung den Tisch in mindestens einer Tischschwenkrichtung zwischen einer ersten Schwenkwinkelstellung, in der die Oberseite des Tisches horizontal ist, und einer zweiten Schwenkwinkelstellung schwenken kann, in der die Oberseite des Tisches durch die Schwenkantriebseinrichtung um 90 Grad oder mehr aus der ersten Schwenkwinkelstellung geschwenkt ist; die Ausstoßeinrichtung von der Fluidzuführeinrichtung zugeführtes Fluid zu dem durch die Schwenkantriebseinrichtung in eine Schwenkwinkelstellung von 90 Grad oder mehr von der ersten Schwenkwinkelstellung geschwenkten Tisch ausstößt; und die Fluidzuführeinrichtung der Ausstoßeinrichtung das Fluid zuführt, während der Tisch durch die Schwenkantriebseinrichtung bei einer Schwenkwinkelstellung von 90 Grad oder mehr zur zweiten Schwenkwinkelstellung geschwenkt wird.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: das Bett eine Abfallabführöffnung (12a) aufweist, deren eines Ende zur Oberseite des Unterbaus hin offen ist und deren anderes Ende zur Außenseite des Betts hin offen ist; und die Werkzeugmaschine ferner eine Abfallbergeeinrichtung (50) aufweist, die innerhalb der Abfallabführöffnung angeordnet ist, um aus dem offenen Abschnitt in der Oberseite des Unterbaus des Betts fallenden Abfall zu bergen.