DE102009019252A1

DE102009019252A1 - Werkzeugmaschine zur Dreh-und Fräsbearbeitung

Info

Publication number: DE102009019252A1
Application number: DE200910019252
Authority: DE
Inventors: Norbert HESSBRÜGGEN
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2029-05-01
Also published as: DE102009019252B4

Abstract

Werkzeugmaschine (1) zur Dreh- und Räsbearbeitung von metallischen Werkstücken (3) mit einem Maschinengestell (2), mit einer Werkstückspindel (4), die entlang von horizontalen Führungsbahnen (9) und vertikalen Führungsbahnen (10) in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbar ist, und einem ortsfesten Werkzeughalter (12), wobei neben der Werkstückspindel (4) auf den horizontalen Führungsbahnen (9) eine Werkzeugspindel (6) verfahrbar ist, wobei der Werkzeugspindel (6) ein ortsfester Drehtisch (5) zugeordnet ist und dass sowohl die Werkzeugspindel (6) als auch die Werkstückspindel (4) in den Wirkbereich des Drehtischs (5) verfahrbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrspindlige Werkzeugmaschine zur allseitigen Dreh- und Fräsbearbeitung komplexer Werkstücke. Aus der DE 43 16 166 A1 ist eine Drehmaschine mit einem ortsfesten und einem beweglichen Spindelkasten bekannt. Diesen sind zwei Werkzeughalter zugeordnet, wovon ebenfalls der eine ortsfest und der andere beweglich ist. Zum Be- und Entladen ist die bewegliche Werkstückspindel als Pick-Up-Spindel ausgeführt und der bewegliche Werkzeugträger weist eine Greiferhand für die Werkstücke auf. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, dass komplexe Werkstücke bearbeitet werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung liegt darin, eine Vertikaldrehmaschine derart weiter zu entwickeln, dass auch die für Bearbeitungszentren typischen spanabhenden Bearbeitungen effizient durchgeführt werden können. Die Drehmaschine arbeitet nach dem Pick-Up-Prinzip. Dabei entnimmt die Werkstückspindel die Werkstücke aus einer Ladeposition, führt sie der Drehbearbeitung zu und übergibt sie anschließend an einen Drehtisch. Diesem ist eine Frässpindel zugeordnet. Nach der Fräsbearbeitung werden die Werkstücke über eine Handhabungseinrichtung vom Drehtisch entnommen und an die Transporteinrichtung übergeben. Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind zwei Werkzeugspindeln mit zwei Drehtischen vorgesehen. Zwischen beiden ist die Werkstückspindel angeordnet, welche die Werkstücke abwechselnd an den Drehtisch zur Rechten oder Linken übergibt.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Maschine
2 zeigt die Seitenansicht der Werkzeugmaschine 1
3 verdeutlicht das Be- und Entladen
4 zeigt eine Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugspindeln
In 1 ist die Werkzeugmaschine 1 in der Vorderansicht dargestellt. Am Maschinengestell 2 sind an der Oberseite horizontale Führungsbahnen 9 in Richtung der X-Achse für die Bettschlitten 21, 21' vorgesehen. Diese tragen orthogonal zu den Führungsbahnen 9 Führungsschienen 20 für die Horizontalschlitten 22, 22'. Der Horizontalschlitten 22' nimmt die Werkstückspindel 4 auf, welche über vertikale Führungsbahnen 10 in Richtung der Z-Achse beweglich ist. Die Spindelachse 7' der Werkstückspindel 4 ist vertikal angeordnet. An der Unterseite der Werkstückspindel 4 befindet sich die Werkstückaufnahme 11' zu Aufnahme von Werkstücken 3. Am Maschinengestell 2 ist der Werkzeughalter 12 mit den Werkzeugen 13 zur Bearbeitung der Werkstücke 3 angeordnet. Die Werkstückspindel 4 ist entlang der horizontalen Führungsbahn in eine Ladeposition 15 verfahrbar. Sie entnimmt dort die Werkstücke 3 von einem Transportsystem 19 und führt sie der Bearbeitung zu. Nach erfolgter Bearbeitung durch die Werkzeuge 13 des Werkzeughalters 12 übergibt die Werkstückspindel 4 die Werkstücke 3 an den Drehtisch 5. Dazu schwenkt der Drehtisch 5 in eine vertikale Position, so dass die Werkstückaufnahme 11 nach oben gerichtet ist und die Werkstückspindel 4 fährt in eine Position oberhalb des Drehtischs 5. Anschließend wird das Werkstück 3 von der Werkstückaufnahme 11' durch eine vertikale Bewegung in die Werkstückaufnahme 11 eingesetzt. Im Drehtisch 5 kann das Werkstück 3 um die Schwenkachse 8 geschwenkt und um die Rotationsachse 23 gedreht werden. Dem Drehtisch 5 ist eine Werkzeugspindel 6 mit einem angetriebenen Werkzeug 14 zugeordnet. Wie die Werkstückspindel 4 ist auch die Werkzeugspindel 6 über den Bettschlitten 21 entlang der horizontalen Führungsbahnen 9 in Richtung der X-Achse beweglich. Auf dem Bettschlitten 21 ist der Horizontalschlitten 22 über Führungsschienen 20 in Richtung der Y-Achse verfahrbar. Am Horizontalschlitten 22 ist die Werkzeugspindel 6 über vertikale Führungsbahnen 10 in Richtung der Z-Achse beweglich geführt. Die Handhabungseinrichtung 17 befindet sich gemäß 1 in der Ablageposition 16. Von dort werden die Werkstücke über ein nicht dargestelltes Transportsystem abtransportiert.
2 zeigt die Werkzeugmaschine 1 in der Seitenansicht. Das Maschinengestell 2 ist L-förmig ausgeführt und trägt an seiner Oberseite die horizontalen Führungsbahnen 9 für die Bettschlitten 21, 21'. Das Transportsystem 19 führt von der Maschinenrückseite her die Werkstücke 3 zu.
3 verdeutlicht das Be- und Entladen der Werkzeugmaschine 1. Das Beladen erfolgt nach dem so genannten Pick-Up-Prinzip, wobei die Werkstückspindel 4 die Werkstücke 3 in der Ladeposition 15 ergreift und sie dann der Bearbeitung zuführt. Zum Entladen schwenkt der Drehtisch in eine horizontale Position. Dort übernimmt die Handhabungseinrichtung 17 das Werkstück 3 und bringt dieses durch Drehen um die Achse 24 aus der horizontalen in eine vertikale Lage. Sodann bewegt sich die Handhabungseinrichtung 17 zur Ablageposition 16 und legt das Werkstück dort ab, wie aus 1 ersichtlich.
Die 4 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 mit zwei Werkzeugspindeln 6, 18 zur gleichzeitigen Bearbeitung von 3 Werkstücken. Zwischen den Werkzeugspindeln ist die Werkstückspindel 4 angeordnet, welche die Werkstücke 3 vom Transportsystem 19 übernimmt und diese sowohl an den Drehtisch 5 als auch an den Drehtisch 25 übergibt. Zum Entladen sind zwei Handhabungseinrichtungen 17, 17' vorgesehen.

1: Werkzeugmaschine
2: Maschinengestell
3: Werkstück
4: Werkstückspindel
5: Drehtisch
6: Werkzeugspindel
7, 7': Spindelachse
8: Schwenkachse
9: Horizontale Führungsbahn
10: Vertikale Führungsbahn
11, 11': Werkstückaufnahme
12: Werkzeughalter
13: Werkzeug
14: Angetriebenes Werkzeug
15: Ladeposition
16: Ablageposition
17, 17': Handhabungseinrichtung
18: Zweite Werkzeugspindel
19: Transportsystem
20: Führungsschienen
21, 21': Bettschlitten
22, 22': Horizontalschlitten
23: Rotationsachse
24: Achse
25: Zweiter Drehtisch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 4316166 A1 [0001]

Claims

Werkzeugmaschine (1) zur Dreh- und Fräsbearbeitung von metallischen Werkstücken (3) mit einem Maschinengestell (2), mit einer Werkstückspindel (4), die entlang von horizontalen Führungsbahnen (9) und vertikalen Führungsbahnen (10) in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbar ist und einem ortsfesten Werkzeughalter (12), dadurch gekennzeichnet, dass neben der Werkstückspindel (4) auf den horizontalen Führungsbahnen (9) eine Werkzeugspindel (6) verfahrbar ist, wobei der Werkzeugspindel (6) ein ortsfester Drehtisch (5) zugeordnet ist und dass sowohl die Werkzeugspindel (6) als auch die Werkstückspindel (4) in den Wirkbereich des Drehtischs (5) verfahrbar sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehtisch (5) um eine horizontale Schwenkachse (8) schwenkbar gelagert ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bewegen der Werkstückspindel (4) entlang der horizontalen Führungsbahn (9) und durch Schwenken des Drehtisches (5) um die Schwenkachse (8) die Werkstückaufnahmen (11, 11') in einer Übergabeposition angeordnet werden können, in der durch Verfahren der Werkstückspindel (4) in vertikaler Richtung Werkstücke (3) an den Drehtisch (5) übergebbar sind.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstücke (3) zumindest teilweise gleichzeitig bearbeitbar sind, wobei ein erstes Werkstück (3) in der Werkstückspindel (4) mit Werkzeugen (13) des Werkzeugträgers (12) und ein zweites Werkstück (3') im Drehtisch (5) mit dem Werkzeug (14) der Werkzeugspindel (6) bearbeitbar ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (6) und die Werkstückspindel (5) relativ zum Maschinengestell (2) in jeweils drei zueinander orthogonalen Richtungen (X, Y, Z) gesteuert verfahrbar sind.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5 mit einer Beladeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (4) zur Aufnahme von Werkstücken (3) in eine Ladeposition (15) verfahrbar ist und dass der Drehtisch (5) zum Ablegen der Werkstücke (3) in eine Ablageposition (16) schwenkbar ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (3) in der Ablageposition (16) vom Drehtisch (5) stehend bereitgestellt werden und dass zum Ablegen der Werkstücke (3) eine Handhabungseinrichtung (17) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei drei Werkstücke (3) zumindest teilweise gleichzeitig bearbeitbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Werkzeugspindel (18) mit einem zweiten Drehtisch (und/oder eine zweite Werkstückspindel (4') mit einem zweiten Werkzeugträger (12') vorgesehen sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (3) von der Werkstückspindel (4) sowohl an den Drehtisch (5) als auch an den zweiten Drehtisch (25) übergeben werden können.