DE102011080457A1

DE102011080457A1 - Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102011080457A1
Application number: DE102011080457A
Authority: DE
Inventors: Moshe Israel Meidar; Heiner Lang; Wolfgang Horn; Douglas Watts
Original assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2013-02-07

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (1) weist zur sechsseitigen Bearbeitung von Werkstücken (7) eine erste Werkstückpositioniereinheit (19) mit einer ersten Werkstückaufnahme (21) auf, die relativ zu einer Werkzeugspindel (14) in drei Richtungen linear verfahrbar und um eine erste Schwenkachse (30) verschwenkbar ist. Darüber hinaus weist die Werkzeugmaschine (1) eine zweite Werkstückpositioniereinheit (20) mit einer zweiten Werkstückaufnahme (22) auf, die relativ zu der Werkzeugspindel (14) in drei Richtungen linear verfahrbar ist und relativ zu der Werkzeugspindel (14) um eine zweite Schwenkachse (35) verschwenkbar ist, die quer zu der ersten Schwenkachse (30) verläuft. Die Werkstückpositioniereinheiten (19, 20) sind derart linear zueinander verfahrbar, dass die Werkstücke (7) zwischen den Werkstückaufnahmen (21, 22) übergebbar sind. Die Werkzeugmaschine (1) ermöglicht eine einfache und schnelle sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 2 263 827 A1 (entspricht US 2010/0313718 A1 ) ist eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der die Werkzeugspindel mittels einer Schlittenanordnung in drei Richtungen relativ zu einer Werkstückaufnahme linear verfahrbar ist. Die Werkstückaufnahme ist Teil einer Dreh-Schwenk-Brücke und um zwei senkrecht zueinander verlaufende Schwenkachsen verschwenkbar. Die Werkzeugmaschine ermöglicht eine fünfseitige Bearbeitung von Werkstücken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass auf einfache und schnelle Weise eine sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zur sechsseitigen Bearbeitung von Werkstücken weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zwei Werkstückpositioniereinheiten auf, die derart zueinander angeordnet und verfahrbar sind, dass nach einer ersten Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks dieses an einer bearbeiteten Seite an die andere Werkstückpositioniereinheit automatisch übergebbar ist, sodass bei einer zweiten Bearbeitung die restlichen noch nicht bearbeiteten Seiten des Werkstücks bearbeitet werden können. In einem beispielhaften Bearbeitungsvorgang wird das unbearbeitete Werkstück zunächst mittels der zweiten Werkstückaufnahme aufgenommen und gehalten und an vier Seiten bearbeitet. Hierzu ist die zweite Werkstückaufnahme relativ zu der Werkzeugspindel um die zweite Schwenkachse verschwenkbar und in drei Richtungen linear verfahrbar. Anschließend wird das an vier Seiten bearbeitete Werkstück an die erste Werkstückpositioniereinheit übergeben und an einer der bearbeiteten Seiten mittels der ersten Werkstückaufnahme aufgenommen und gehalten. Hierzu ist die erste Werkstückaufnahme um die erste Schwenkachse verschwenkbar, die quer und insbesondere senkrecht zu der zweiten Schwenkachse verläuft, und relativ zu der zweiten Werkstückaufnahme linear verfahrbar. Daraufhin wird das an vier Seiten bearbeitete Werkstück an den zwei noch nicht bearbeiteten Seiten bearbeitet. Hierzu wird die erste Werkstückaufnahme um die erste Schwenkachse verschwenkt, sodass die zwei nicht bearbeiteten Seiten der Werkzeugspindel zugewandt werden können. Zusätzlich kann die erste Werkstückaufnahme noch um eine quer, insbesondere senkrecht zu der ersten Schwenkachse verlaufende dritte Schwenkachse verschwenkbar sein, wodurch das Bearbeiten der zwei restlichen Seiten vereinfacht wird. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine nach einer ersten Bearbeitung des Werkstücks eine automatische Übergabe zwischen den Werkstückaufnahmen für eine nachfolgende zweite Bearbeitung an den noch nicht bearbeiteten Seiten des Werkstücks ermöglicht, wird auf einfache, schnelle und flexible Weise eine sechsseitige Bearbeitung des Werkstücks erzielt. Durch die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine wird eine hohe Genauigkeit bei der Übergabe sowie bei der nachfolgenden Bearbeitung erzielt, da die sechsseitige Bearbeitung in einer einzigen Werkzeugmaschine ohne ein manuelles oder automatisches Umsetzen des Werkstücks mittels eines externen Handhabungsgeräts erfolgt. Da das Umsetzen des Werkstücks in der Werkzeugmaschine selbst erfolgt, ist der maschinentechnische Mehraufwand hierfür vergleichsweise gering. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ermöglicht somit auf einfache, schnelle und flexible Weise eine sechsseitige Komplettbearbeitung von Werkstücken.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 gewährleistet einen ausreichend großen Arbeitsraum für die sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4 ermöglicht auf einfache Weise eine lineare Verfahrbarkeit beider Werkstückaufnahmen relativ zu der Werkzeugspindel.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 ermöglicht sowohl eine lineare Verfahrbarkeit der ersten Werkstückaufnahme relativ zu der Werkzeugspindel als auch zu der zweiten Werkstückaufnahme. Hierdurch ist auf einfache Weise die Übergabe sowie die Bearbeitung von Werkstücken gewährleistet. Weiterhin wird durch die Verfahrbarkeit der ersten Werkstückaufnahme ein automatisches hauptzeitparalleles Entladen des jeweiligen fertig bearbeiteten Werkstücks ermöglicht, da dieses während der Bearbeitung eines in der zweiten Werkstückaufnahme aufgenommen Werkstücks entladen werden kann.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 gewährleistet auf einfache Weise eine Verfahrbarkeit der ersten Werkstückaufnahme. Durch die in der y-Richtung beabstandete Anordnung der z-Führungsschienen ist ein geringer horizontaler Bauraum erforderlich, sodass für die zweite Werkstückpositioniereinheit ausreichend Bauraum zur Verfügung steht.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 gewährleistet eine einfache sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken. Dadurch, dass die erste Werkstückaufnahme zusätzlich um die dritte Schwenkachse, die quer und insbesondere senkrecht zu der ersten Schwenkachse verläuft, verschwenkbar ist, muss das jeweilige Werkstück nach der Übergabe nicht um 90° in einer ersten Richtung um die erste Schwenkachse und anschließend um 180° in einer entgegengesetzten zweiten Richtung um die erste Schwenkachse verschwenkt werden, sondern kann nach dem Verschwenken um 90° um die erste Schwenkachse anschließend in einfacherer Weise um die dritte Schwenkachse verschwenkt werden. Hierdurch wird die Bearbeitungsdauer des jeweiligen Werkstücks verringert.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9 gewährleistet eine einfache Übergabe und Bearbeitung der Werkstücke. Durch die erste Schwenkachse ist eine Übergabe eines an vier Seiten bearbeiteten Werkstücks an einer bearbeiteten Seite möglich, sodass anschließend durch ein Verschwenken des Brückenträgers um 90° um die erste Schwenkachse und ein nachfolgendes Verschwenken um die dritte Schwenkachse das Werkstück an den noch unbearbeiteten Seiten mittels der Werkzeugspindel bearbeitbar ist.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 gewährleistet auf einfache Weise eine sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken. Hierzu wird das jeweilige Werkstück zunächst in der zweiten Werkstückaufnahme an vier Seiten bearbeitet, indem dieses um die zweite Schwenkachse verschwenkt wird. Anschließend wird das Werkstück an einer bearbeiteten Seite an die erste Werkstückaufnahme übergeben und durch Verschwenken um die erste und dritte Schwenkachse an den zwei noch unbearbeiteten Seiten bearbeitet.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 gewährleistet eine Ausrichtung der Werkstückaufnahmen derart, dass die Werkstücke auf einfache Weise zwischen den Werkstückaufnahmen übergebbar sind.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 gewährleistet auf einfache Weise eine erste Bearbeitung der Werkstücke an vier Seiten in der zweiten Werkstückaufnahme.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 13 ermöglicht auf einfache Weise ein automatisches hauptzeitparalleles Beladen der zweiten Werkzeugaufnahme mit Werkstücken, während der Bearbeitung eines Werkstücks in der ersten Werkstückaufnahme.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 gewährleistet auf einfache Weise eine Bearbeitung der Werkstücke an vier Seiten. Die zweite Werkstückpositioniereinheit ist vorzugsweise als Drehtisch ausgebildet.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 15 gewährleistet ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen mit Werkstücken, sodass bei der sechsseitigen Bearbeitung eine hohe Produktivität erzielt wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine zur sechsseitigen Bearbeitung von Werkstücken während der Bearbeitung eines Werkstücks an vier Seiten,
2 eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine in 1,
3 einen Schnitt durch die Werkzeugmaschine in 2 entlang der Schnittlinie III-III,
4 eine perspektivische Ansicht der Werkzeugmaschine bei der Übergabe des an vier Seiten bearbeiteten Werkstücks zwischen zwei Werkstückaufnahmen, und
5 eine perspektivische Ansicht der Werkzeugmaschine bei der Bearbeitung des Werkstücks an den zwei noch unbearbeiteten Seiten.
Eine Werkzeugmaschine 1 weist ein Maschinengestell 2 mit einem Maschinenbett 3 und einen darauf angeordneten Ständer 4 auf. Das Maschinenbett 3 erstreckt sich hauptsächlich in einer horizontalen x-Richtung und einer horizontalen z-Richtung. Endseitig an dem Maschinenbett 3 ist der Ständer 4 befestigt, der sich hauptsächlich in der x-Richtung und einer vertikalen y-Richtung erstreckt. Das Maschinengestell 2 ist auf einer Fundamentplatte 5 befestigt. Die x-, y- und z-Richtung verlaufen jeweils senkrecht zueinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
Das Maschinenbett 3 und der Ständer 4 definieren einen Arbeitsraum 6, in dem Werkstücke 7 an sechs Seiten bearbeitbar sind. Die einzelnen Seiten der Werkstücke 7 sind nachfolgend mit S₁ bis S₆ bezeichnet. An einer dem Arbeitsraum 6 zugewandten Seite des Ständers 4 sind zwei x-Führungsschienen 8 beabstandet zueinander angeordnet, die sich in der x-Richtung erstrecken und auf denen ein x-Schlitten 9 angeordnet und mittels eines x-Antriebsmotors 10 in der x-Richtung linear verfahrbar ist. An dem x-Schlitten 9 sind wiederum zwei y-Führungsschienen 11 beabstandet zueinander angeordnet, die sich in der y-Richtung erstrecken und auf denen ein y-Schlitten 12 angeordnet und mittels eines y-Antriebsmotors 13 in der y-Richtung linear verfahrbar ist. An dem y-Schlitten 12 ist eine Werkzeugspindel 14 befestigt, die eine Werkzeugaufnahme 15 für zur Bearbeitung vorgesehene Werkzeuge 16 aufweist. Die Werkzeugaufnahme 15 ist mittels eines Spindel-Antriebsmotors 17 um eine parallel zu der z-Richtung verlaufende Spindel-Drehachse 18 drehantreibbar. Die Werkzeugspindel 14 ist somit in genau zwei Richtungen linear verfahrbar an dem Maschinengestell 2 angeordnet, nämlich in der x- und der y-Richtung.
Die Werkzeugmaschine 1 weist zwei Werkstückpositioniereinheiten 19, 20 mit zugehörigen Werkstückaufnahmen 21, 22 auf, die derart zueinander angeordnet und verlagerbar sind, dass die Werkstücke 7 zwischen den Werkstückaufnahmen 21, 22 übergebbar sind. Die erste Werkstückpositioniereinheit 19 ist als Dreh-Schwenk-Brücke ausgebildet und nachfolgend auch so bezeichnet. Die Dreh-Schwenk-Brücke 19 weist zwei voneinander in x-Richtung beabstandete Grundträger 23 auf, zwischen denen ein Brückenträger 24 angeordnet ist. Die Grundträger 23 sind an einem jeweiligen Seitenträger 25 angeordnet, die in der x-Richtung beabstandet an dem Maschinenbett 3 befestigt sind. Die Seitenträger 25 erstrecken sich hauptsächlich in der z-Richtung und sind in der x-Richtung soweit wie möglich voneinander beabstandet, jedoch so, dass die außenseitig daran gelagerten Grundträger 23 sich nicht über das Maschinenbett 3 erstrecken. Die Seitenträger 25 weisen jeweils eine Außenseite 26 auf, an der zwei erste z-Führungsschienen 27 befestigt sind, die sich parallel zueinander in der z-Richtung erstrecken und in der y-Richtung voneinander beabstandet sind. An den z-Führungsschienen 27 ist jeweils einer der Grundträger 23 gelagert und mittels eines zugehörigen ersten z-Antriebsmotors 28 in der z-Richtung linear verfahrbar. Der Brückenträger 24 ist drehbar an den Grundträgern 23 gelagert und mittels zwei in den Grundträgern 23 integrierten ersten Antriebsmotoren 29 um eine parallel zu der x-Richtung verlaufende erste Schwenkachse 30 verschwenkbar. Die erste Schwenkachse 30 ist nachfolgend auch als a-Achse und die zugehörigen Antriebsmotoren 29 als a-Antriebsmotoren bezeichnet.
In der x-Richtung mittig an dem Brückenträger 24 ist ein erster Drehtisch 31 angeordnet. Der Drehtisch 31 umfasst die erste Werkstückaufnahme 21, die mittels eines zweiten Antriebsmotors 32 um eine Schwenkachse 33 verschwenkbar ist, die nachfolgend als dritte Schwenkachse bezeichnet ist. Die dritte Schwenkachse 33 ist nachfolgend auch als b-Achse und der zugehörige Antriebsmotor als b-Antriebsmotor bezeichnet.
Die erste Werkstückaufnahme 21 ist somit relativ zu der Werkzeugspindel 14 in drei Richtungen linear verfahrbar, nämlich in der x-, y- und der z-Richtung. Ferner ist die erste Werkstückaufnahme 21 relativ zu den Maschinengestell 2 und zu der zweiten Werkstückaufnahme 22 in genau einer Richtung linear verfahrbar, nämlich in der z-Richtung.
Weiterhin ist die erste Werkstückaufnahme 21 um zwei Schwenkachsen 30, 33 verschwenkbar, nämlich um die a-Achse und die b-Achse. Die Schwenkachsen 30, 33 verlaufen senkrecht zueinander, wobei die a-Achse 30 in der x-Richtung und die b-Achse 33 in einer y-z-Ebene E_yz verläuft, die durch die y- und die z-Richtung definiert ist.
Die zweite Werkstückpositioniereinheit 20 ist als zweiter Drehtisch ausgebildet und umfasst die zweite Werkstückaufnahme 22, die mittels eines zugehörigen Antriebsmotors 34 um eine zweite Schwenkachse 35 verschwenkbar ist. Die zweite Schwenkachse 35 ist nachfolgend auch als b-Achse und der zugehörige Antriebsmotor 34 als b-Antriebsmotor bezeichnet. Der Drehtisch 20 ist in der z-Richtung linear verfahrbar. Hierzu sind auf dem Maschinenbett 3 zwischen den Seitenträgern 25 zwei zweite z-Führungsschienen 36 befestigt, die sich in der z-Richtung erstrecken und in der x-Richtung zueinander beabstandet sind. Der Drehtisch 20 umfasst ein Grundgestell 37, das auf den z-Führungsschienen 36 gelagert und mittels eines zweiten z-Antriebsmotors 38 in der z-Richtung linear verfahrbar ist.
Die zweite Werkstückaufnahme 22 ist somit relativ zu der Werkzeugspindel 14 in drei Richtungen linear verfahrbar, nämlich in der x-, y- und der z-Richtung. Ferner ist die zweite Werkstückaufnahme 22 relativ zu dem Maschinengestell 2 und zu der ersten Werkstückaufnahme 21 in genau einer Richtung linear verfahrbar, nämlich in der z-Richtung.
Die zweite Schwenkachse 35 verläuft in der y-Richtung und in einer gemeinsamen Ebene mit der dritten Schwenkachse 33, nämlich in der y-z-Ebene E_yz.
Zum hauptzeitparallelen Be- und Entladen der Werkstückaufnahmen 21, 22 sind diese in der z-Richtung derart unabhängig voneinander linear verfahrbar, dass jede der Werkstückaufnahmen 21, 22 zwischen der jeweils anderen Werkstückaufnahme 22, 21 und der Werkzeugspindel 14 positionierbar ist. Ferner sind die Werkstückaufnahmen 21, 22 derart zueinander angeordnet, dass ein bearbeitetes Werkstück 7 an einer bearbeiteten Seite S₁ bis S₄ zwischen den Werkstückaufnahmen 21, 22 übergebbar ist. Hierzu definiert die zweite Werkstückaufnahme 22 in der y-Richtung eine Übergabeposition y_W, die der Übergabeposition der ersten Werkstückaufnahme 21 entspricht, wenn die Schwenkachse 33 parallel zu der z-Richtung verläuft.
An einer Oberseite des Ständers 4 ist ein Werkzeugmagazin 39 zur Bereitstellung einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen 16 angeordnet.
Das Werkzeugmagazin 39 ist als Scheibenmagazin ausgebildet und weist eine Magazin-Scheibe 40 auf, die mittels eines Magazin-Antriebsmotors 41 um eine Magazin-Drehachse 42 drehantreibbar ist. Die Magazin-Drehachse 42 verläuft parallel zu der z-Richtung. Die Magazin-Scheibe 40 ist an einem z-Schlitten 43 gelagert, der mittels eines z-Antriebsmotors 44 auf z-Führungsschienen 45 in der z-Richtung relativ zu dem Ständer 4 linear verfahrbar ist. Die Steuerung der Werkzeugmaschine 1 erfolgt mittels einer Steuereinheit 46.
Die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 ist wie folgt:
Ein erstes zu bearbeitende Werkstück 7 wird zunächst auf der zweiten Werkstückaufnahme 22 angeordnet. Hierzu verfährt die der Drehtisch 20 in negativer z-Richtung an das dem Ständer 4 gegenüberliegende Ende des Maschinenbetts 3. Die Dreh-Schwenk-Brücke 19 ist hierzu derart positioniert, dass die erste Werkstückaufnahme 21 über Kopf, also hängend angeordnet ist und die Schwenkachse 33 in der y-Richtung verläuft. Anschließend wird das zu bearbeitende Werkstück 7 auf der Werkstückaufnahme 22 manuell oder mittels eines Handhabungsgeräts angeordnet. Die zweite Werkstückaufnahme 22 wird daraufhin in der beschriebenen Weise in der positiven z-Richtung zu der Werkzeugspindel 14 verfahren und dort an den Seiten S₁ bis S₄ bearbeitet. Zur Bearbeitung des Werkstücks 7 an der jeweiligen Seite S₁ bis S₄ wird die zweite Werkstückaufnahme 22 relativ zu der Werkzeugspindel 14 in drei Richtungen linear verfahren, nämlich in der x-, y- und der z-Richtung. Zum Bearbeiten des Werkstücks 7 an den vier Seiten S₁ bis S₄ wird dieses um die zweite Schwenkachse 35 verschwenkt. Dies ist in den 1 bis 3 gezeigt.
Ist die Bearbeitung des Werkstücks 7 an den vier Seiten S₁ bis S₄ abgeschlossen, so wird dieses an die erste Werkstückaufnahme 21 übergeben. Hierzu wird die erste Werkstückaufnahme 21 derart um die erste Schwenkachse 30 verschwenkt, dass die dritte Schwenkachse 33 in der z-Richtung verläuft. Anschließend werden die Werkstückaufnahmen 21, 22 in der z-Richtung aufeinander zu verfahren, bis die erste Werkstückaufnahme 21 das Werkstück 7 an einer der bearbeiteten Seiten S₁ bis S₄ berührt. Dies ist in 4 gezeigt. Das Werkstück 7, wird dann an dieser bearbeiteten Seite, beispielsweise an der Seite S₃ von der ersten Werkstückaufnahme 21 aufgenommen und von der zweiten Werkstückaufnahme 22 gelöst.
Nachdem das Werkstück 7 an die erste Werkstückaufnahme 21 übergeben wurde, wird diese derart um die erste Schwenkachse 30 verschwenkt, dass das Werkstück 7 hängend angeordnet ist, also die dritte Schwenkachse 33 parallel zu der y-Richtung verläuft. Die noch unbearbeitete Seite S₆ wird hierdurch der Werkzeugspindel 14 zugewandt und ist auf diese Weise mittels der Werkzeugspindel 14 bearbeitbar. Die Bearbeitung erfolgt in der bereits beschriebenen Weise durch Verfahren der ersten Werkstückaufnahme 21 relativ zu der Werkzeugspindel 14 in x-, y- und der z-Richtung. Zur Bearbeitung der noch unbearbeiteten Seite S₅ wird das Werkstück 7 lediglich um 180° um die dritte Schwenkachse 33 verschwenkt, sodass die Seite S₅ der Werkzeugspindel 14 zugewandt wird. Die Bearbeitung der Seite S₅ erfolgt in der bereits beschriebenen Weise. Dies ist in 5 gezeigt.
Während der Bearbeitung der Seiten S₅ und S₆ ist die zweite Werkstückaufnahme 22 frei, sodass diese wieder an das dem Ständer 4 gegenüberliegende Ende des Maschinenbetts 3 verfahren und mit einem neuen zu bearbeitenden Werkstück 7 beladen wird. Das Beladen der zweiten Werkstückaufnahme 22 erfolgt somit hauptzeitparallel zu der Bearbeitung des ersten Werkstücks 7. Nachdem das erste Werkstück 7 fertig bearbeitet ist und die zweite Werkstückaufnahme 22 mit einem zweiten Werkstück 7 beladen ist, werden die Werkstückaufnahmen 21, 22 gegeneinander in der z-Richtung verfahren, sodass das in der zweiten Werkstückaufnahme 22 aufgenommene zweite Werkstück 7 in der bereits beschriebenen Weise an den vier Seiten S₁ bis S₄ bearbeitet werden kann. Die erste Werkstückaufnahme 21 wurde zwischenzeitlich an das dem Ständer 4 gegenüberliegende Ende des Maschinenbetts 3 verfahren, wo das fertig bearbeitete Werkstück 2 hauptzeitparallel aus der ersten Werkstückaufnahme 21 entladen werden kann. Das Entladen erfolgt beispielsweise manuell oder mittels eines Handhabungsgeräts. Die erste Werkstückaufnahme 21 wird anschließend wieder in die in 4 gezeigte Übergabestellung verfahren, wo sie für die Übernahme des an den vier Seiten S₁ bis S₄ bearbeiten zweiten Werkstücks 7 bereitsteht.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine 1 ermöglicht auf einfache und schnelle Weise eine sechsseitige Bearbeitung von Werkstücken 7. Die Ausbildung der Linearachsen sowie der Schwenkachsen 30, 33 und 35 kann grundsätzlich auf verschiedenste Weise erfolgen, solange hierdurch eine sechsseitige Bearbeitung der Werkstücke 7 möglich ist. Zusätzlich sind auf der Werkzeugmaschine 1 auch Montageschritte, wie beispielsweise die Montage von Zylinderbuchsen, Halbschalen, Ventilringen oder Ventilführungen möglich. Der Drehtisch 31 kann beispielsweise auch zum Be- und Entladen von Werkstücken 7 von einem Transportband eingesetzt werden, das vor der Werkzeugmaschine 1 angeordnet ist. Dadurch, dass die Bearbeitung der sechs Seiten S₁ bis S₆ in einer Werkzeugmaschine 1 erfolgt, ist zum Umsetzen der Werkstücke 7 kein externes Handhabungsgerät erforderlich, sodass der maschinentechnische Aufwand für die sechsseitige Bearbeitung gering und die Beabreitungsgenauigkeit hoch ist.
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

EP 2263827 A1 [0002]
US 2010/0313718 A1 [0002]

Claims

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken umfassend – ein Maschinengestell (2), – eine an dem Maschinengestell (2) angeordnete Werkzeugspindel (14) zur Aufnahme von zur Bearbeitung von Werkstücken (7) vorgesehenen Werkzeugen (16), – eine an dem Maschinengestell (2) angeordnete erste Werkstückpositioniereinheit (19) mit einer ersten Werkstückaufnahme (21), wobei die erste Werkstückaufnahme (21) – relativ zu der Werkzeugspindel (14) in drei Richtungen linear verfahrbar ist und – um eine erste Schwenkachse (30) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur sechsseitigen Bearbeitung der Werkstücke (7) eine zweite Werkstückpositioniereinheit (20) mit einer zweiten Werkstückaufnahme (22) an dem Maschinengestell (2) angeordnet ist, wobei die zweite Werkstückaufnahme (22) – relativ zu der Werkzeugspindel (14) in drei Richtungen linear verfahrbar ist, – relativ zu der Werkzeugspindel (14) um eine zweite Schwenkachse (35) verschwenkbar ist, die quer zu der ersten Schwenkachse (30) verläuft und – relativ zu der ersten Werkstückpositioniereinheit (19) derart linear verfahrbar ist, dass die Werkstücke (7) zwischen den Werkstückaufnahmen (21, 22) übergebbar sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (2) ein Maschinenbett (3) und einen Ständer (4) aufweist, – wobei sich das Maschinenbett (3) in einer horizontalen x- und einer horizontalen z-Richtung erstreckt und – wobei der Ständer (4) endseitig an dem Maschinenbett (3) angeordnet ist und sich in der x- und einer vertikalen y-Richtung erstreckt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (14) in genau zwei Richtungen linear verfahrbar an dem Maschinengestell (2), insbesondere an dem Ständer (4) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (14) in der x- und der y-Richtung linear verfahrbar ist und eine in der z-Richtung verlaufende Spindel-Drehachse (18) aufweist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkstückaufnahme (21) in mindestens einer Richtung relativ zu dem Maschinengestell (3) linear verfahrbar ist, insbesondere in genau einer Richtung.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkstückpositioniereinheit (19) mindestens einen Grundträger (23) aufweist, der auf zwei ersten z-Führungsschienen (27) verfahrbar angeordnet ist, wobei sich die ersten z-Führungsschienen (27) in der z-Richtung erstrecken und insbesondere in der y-Richtung voneinander beabstandet sind.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkstückaufnahme (21) um eine dritte Schwenkachse (33) verschwenkbar ist, die quer zu der ersten Schwenkachse (30) verläuft.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkstückpositioniereinheit (19) als Dreh-Schwenk-Brücke ausgebildet ist, die – zwei Grundträger (23) aufweist, zwischen denen ein Brückenträger (24) um die erste Schenkachse (30) verschwenkbar angeordnet ist, – auf dem Brückenträger (24) die erste Werkstückaufnahme (21) relativ zu dem Brückenträger (24) um die dritte Schwenkachse (33) verschwenkbar angeordnet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwenkachse (30) in der x-Richtung und die dritte Schwenkachse (33) in einer durch die y- und die z-Richtung definierte y-z-Ebene verläuft.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen (21, 22) derart zueinander verlagerbar sind, dass die mindestens vierseitig bearbeiteten Werkstücke (7) an einer bearbeiteten Seite (S₃) zwischen den Werkstückaufnahmen (21, 22) übergebbar sind.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen (21, 22) derart zueinander angeordnet sind, dass die zweite Schwenkachse (35) und die dritte Schwenkachse (33) in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, insbesondere in der y-z-Ebene.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkachse (35) in y-Richtung verläuft.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkstückaufnahme (22) in mindestens einer Richtung relativ zu dem Maschinengestell (3) linear verfahrbar ist, insbesondere in genau einer Richtung.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkstückpositioniereinheit (20) ein Grundgestell (37) aufweist, das auf zwei zweiten z-Führungsschienen (36) verfahrbar angeordnet ist, wobei sich die zweiten z-Führungsschienen (36) in der z-Richtung erstrecken und in der x-Richtung voneinander beabstandet sind.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen (21, 22) in einer einheitlichen Richtung relativ zu dem Maschinengestell (2) derart unabhängig voneinander linear verfahrbar sind, dass jede der Werkstückaufnahmen (21, 22) zwischen der jeweils anderen Werkstückaufnahme (21, 22) und der Werkzeugspindel (14) positionierbar ist.