DE102011081717B4 - Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken - Google Patents

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Abstract

Eine Werkzeugmaschine (1) zur Bearbeitung von Werkstücken (2) weist eine Ladeeinheit (8) auf, die zum Bestücken einer Werkstückspindel (4) mit Werkstücken (2) durch eine in einem Maschinengestell (3) ausgebildete Ladeöffnung (34) dient. Die Ladeeinheit (8) weist einen in einer horizontalen Richtung verfahrbaren Ladeschlitten (40) auf, an dem ein Werkstückwechsler (44) mit zwei Werkstückgreifern (46, 47) angeordnet ist. Die Werkstückgreifer (46, 47) sind um eine vertikal verlaufende Drehachse (51) drehantreibbar und entlang dieser linear verfahrbar. Hierdurch ist auf einfache Weise ein schneller Werkstückwechsel möglich.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von flansch- oder wellenförmigen Werkstücken, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 2006 003 985 A1 (entspricht US 2008/271304 A1 ) ist eine Werkzeugmaschine mit einem ständerförmigen Maschinengestell bekannt, an dem eine Werkstückspindel hängend angeordnet ist. Seitlich neben der Werkstückspindel sind zwei Bearbeitungseinheiten angeordnet, die jeweils einen in einer horizontalen Richtung und in einer vertikalen Richtung linear verfahrbaren Werkzeugrevolver aufweisen. Zum Bestücken der Werkstückspindel mit Werkstücken ist eine Handhabungseinrichtung vorgesehen, die als Schwenkarmroboter bzw. kurvengesteuerte Schwenk-Hubeinrichtung ausgebildet ist. Die Handhabungseinrichtung ist in einem Handhabungsraum angeordnet, der durch das Maschinengestell von dem Arbeitsraum abgetrennt ist. In dem Maschinengestell ist eine Ladeöffnung ausgebildet, durch die die Handhabungseinrichtung Werkstücke in die Werkstückspindel einsetzt bzw. aus dieser entnimmt. Dadurch, dass die Handhabungseinrichtung als Schwenkarmroboter ausgebildet ist, ist deren Aufbau und Bewegungsablauf zum Be- und Entladen der Werkstückspindel kompliziert.
  • Aus der EP 1 927 430 A2 ist eine Werkzeugmaschine mit einer Ladeeinheit zum Zu- und Abführen von Werkstücken und Werkzeugen bekannt. Neben der Werkzeugmaschine ist ein Magazin für Werkstücke und Werkzeuge angeordnet. Die Ladeeinheit weist einen Horizontalschlitten auf, der an dem Magazin geführt ist. An dem Horizontalschlitten ist wiederum ein Vertikalschlitten geführt, an dem ein Schwenkarm mit einer daran angeordneten Wechseleinrichtung schwenkbar angeordnet ist. Das Zu- und Abführen von Werkstücken bzw. Werkzeugen erfolgt durch eine Ladeöffnung, indem der Schwenkarm um die zugehörige Schwenkachse verschwenkt wird.
  • Aus der DE 199 00 294 A1 ist eine Vertikaldrehmaschine mit einer verfahrbaren Werkstückspindel und einem fest am Maschinengestell angeordneten Reitstock sowie zwei seitlich davon angeordneten und in vertikaler sowie horizontaler Richtung verfahrbaren Werkzeughaltern bekannt. Die Beladung erfolgt durch eine Ladeöffnung im Maschinengestell mittels eines Beschickungswagens, an dem zwei um 180° drehbare Greifer angeordnet sind. Die verfahrbare Werkstückspindel übergibt fertig bearbeitete Werkstücke an die Greifer bzw. entnimmt die zu bearbeiteten Werkstücke aus den Greifern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass ein einfaches und schnelles Be- und Entladen der Werkstückspindel mit Werkstücken möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die Ladeeinheit einen Ladeschlitten mit einem daran angeordneten Werkstückwechsler aufweist, ist das Be- und Entladen der Werkstückspindel durch die Ladeöffnung auf einfache und schnelle Weise durch das Ausführungen von Linearbewegungen möglich. Zur Durchführung eines Werkstückwechsels wird der Ladeschlitten zunächst derart linear in der y-Richtung verfahren, dass einer der Werkstückgreifer ein zu bearbeitendes Werkstück aufnehmen kann. Hierzu werden die Werkstückgreifer in der z-Richtung linear verfahren, wobei einer der Werkstückgreifer ein bereitgestelltes Werkstück aufnimmt. Anschließend wird der Ladeschlitten in der y-Richtung derart linear verfahren, dass der Werkstückwechsler mit dem freien Werkstückgreifer zuerst durch die Ladeöffnung in den Arbeitsraum verfahren wird. Dort entnimmt der freie Werkstückgreifer durch lineares Verfahren in der z-Richtung das fertig bearbeitete Werkstück aus der Werkstückspindel. Anschließend werden die Werkstückgreifer um die Drehachse gedreht, sodass das zu bearbeitende Werkstück durch lineares Verfahren der Werkstückgreifer in der z-Richtung in die freie Werkstückspindel eingesetzt werden kann. Das fertig bearbeitete Werkstück wird nun durch lineares Verfahren des Ladeschlittens in der y-Richtung aus dem Arbeitsraum in den Laderaum transportiert und dort durch lineares Verfahren der Werkstückgreifer in der z-Richtung abgelegt und beispielsweise mittels einer Transporteinheit abtransportiert. Mittels des freien Werkstückgreifers kann nun ein weiteres zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen und in der beschriebenen Weise der Werkstückspindel zugeführt werden. Das Be- und Entladen der Werkstückspindel findet hauptzeitparallel zur Bearbeitung des in der Werkstückspindel befindlichen Werkstücks statt. Der Aufbau der Ladeeinheit ist vergleichsweise einfach. Hierdurch wird ein einfacher und schneller Bewegungsablauf beim Be- und Entladen von Werkstücken erzielt.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 gewährleistet einen einfachen Aufbau und eine einfache Befestigung der Ladeeinheit. Der Träger ist an einer dem Arbeitsraum abgewandten bzw. dem Laderaum zugewandten Seite des Maschinengestells befestigt und erstreckt sich im Wesentlichen in der y-Richtung. An dem Träger sind y-Führungsschienen angeordnet, an denen der Ladeschlitten gelagert und mittels eines y-Antriebsmotors in der y-Richtung verfahrbar ist. Hierdurch wird ein einfaches und sicheres Verfahren des Werkstückwechslers durch die Ladeöffnung gewährleistet.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 gewährleistet ein zuverlässiges Be- und Entladen der Werkstückspindel, da Verschmutzungen nicht die Linearführung des Ladeschlittens beeinträchtigen. Der Träger ist beispielsweise in der z-Richtung oberhalb der Ladeöffnung befestigt und der Ladeschlitten hängend an einer Unterseite des Trägers angeordnet.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 ermöglicht ein einfaches und schnelles Durchführen des Werkstückwechslers durch die Ladeöffnung. Dadurch, dass der Ladeschlitten ausschließlich mittels des Führungsabschnitts an dem Träger gelagert und der Wechslerabschnitt schwebend daran angeordnet ist, muss der Ladeschlitten zum Werkstückwechsel nur geringfügig verfahren werden. Der Führungsabschnitt muss beim Durchführen des Werkstückswechslers durch die Ladeöffnung lediglich bis zu der Ladeöffnung bzw. in die Ladeöffnung verfahren werden. Die y-Führungsschienen müssen sich dementsprechend nur bis zu dem Maschinengestell erstrecken. Die Länge des Wechslerabschnitts und die Anordnung des Werkstückwechslers in der y-Richtung sind hierbei so gewählt, dass ein Werkstückwechsel möglich ist, wenn der Ladeschlitten mit dem Führungsabschnitt bis zu dem Maschinengestell verfahren ist.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 gewährleistet einen einfachen Aufbau der Ladeeinheit. Dadurch, dass alle Werkstückgreifer ausschließlich gemeinsam in der z-Richtung linear verfahrbar sind, ist lediglich ein einziger Antrieb erforderlich, wodurch der Aufbau der Ladeeinheit einfach ist. Der Antrieb ist beispielsweise als Antriebsmotor ausgebildet.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 gewährleistet ein einfaches und schnelles Be- und Entladen der Werkstückspindel. Dadurch, dass jeweils zwei Werkstückgreifer gegenüberliegend angeordnet sind, also um 180° um die Drehachse der Werkstückgreifer versetzt, kann das Be- und Entladen mit nur einer einzigen Drehbewegung der Werkstückgreifer um 180° erfolgen.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 gewährleistet ein einfaches und schnelles Be- und Entladen der Werkstückspindel, da für das Ablegen bzw. Aufnehmen eines fertig bearbeiteten Werkstücks sowie das Aufnehmen bzw. Ablegen eines zu bearbeitenden Werkstücks die gleichen Linearbewegungen durchgeführt werden müssen. Da sich die Anordnung der Werkstückspindel und einer Transporteinheit entsprechen, wird für den Werkstückwechsel nur ein Bewegungsablauf in der z-Richtung benötigt.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 gewährleistet ein einfaches und schnelles Be- und Entladen der Werkstückspindel. Die Transporteinheit ermöglicht eine einfache und schnelle Zuführung von Werkstücken zu der Ladeeinheit bzw. ein einfaches und schnelles Abführen von fertig bearbeiteten Werkstücken von der Ladeeinheit. Die Transporteinheit ist beispielsweise als Förderband ausgebildet, das sich in den Laderaum erstreckt, aus dem die Ladeeinheit Werkstücke aufnehmen bzw. ablegen kann.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 gewährleistet ein schnelles Be- und Entladen der Werkstückspindel. Dadurch, dass zwei Bearbeitungseinheiten das in der Werkstückspindel befindliche Werkstück bearbeiten, wird die Bearbeitungsdauer des Werkstücks im Vergleich zu nur einer Bearbeitungseinheit verkürzt, sodass die Ladeeinheit zwischen zwei Werkstückwechseln nur eine geringe Wartezeit hat. Hierdurch kann die Produktivität der Werkzeugmaschine erhöht werden, da die Bearbeitungszeitdauer an die Werkstückwechselzeitdauer angepasst wird.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 ermöglicht eine Reduzierung der Zeitdauer zwischen einem Werkstückwechsel und dem anschließenden Bearbeitungsvorgang. Dadurch, dass der Werkzeughalter zusätzlich in der y-Richtung linear verfahrbar ist, kann die Werkstückbearbeitung an einer dem Werkstückwechsler abgewandten Seite des Werkstücks erfolgen, sodass die Bearbeitung unmittelbar nach Einspannen des Werkstücks in die Werkstückspindel beginnen kann.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 ermöglicht ein schnelles Be- und Entladen sowie Bearbeiten von flanschförmigen Werkstücken. Das zu bearbeitende Werkstück wird zunächst mittels der zweiten Werkstückspindel aus der Ladeeinheit entnommen und an einer ersten Seite bearbeitet. Nachdem die Bearbeitung des Werkstücks an der ersten Seite abgeschlossen ist, wird dieses im Pick-up-Verfahren von der zweiten Werkstückspindel an die erste Werkstückspindel übergeben und an der bearbeiteten Seite von der ersten Werkstückspindel aufgenommen. Gleichzeitig wird der zweiten Werkstückspindel ein neues zu bearbeitendes Werkstück zugeführt, das parallel bearbeitet wird. Anschließend erfolgt die Bearbeitung des flanschförmigen Werkstücks an der zweiten Seite. Nachdem die Bearbeitung an der zweiten Seite abgeschlossen ist, wird das fertig bearbeitete Werkstück mittels der Ladeeinheit wieder entladen und das zwischenzeitlich an der ersten Seite bearbeitete neue Werkstück an die erste Werkstückspindel übergeben.
  • Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 ermöglicht ein einfaches und schnelles Be- und Entladen sowie Bearbeiten von wellenförmigen Werkstücken. Ein zu bearbeitendes wellenförmiges Werkstück wird mittels der Ladeeinheit der Werkstückspindel zugeführt und an der gegenüberliegenden Seite mittels der Gegenaufnahme drehbar gelagert. Die Gegenaufnahme ist beispielsweise als Lünette oder Reitstock ausgebildet. Anschließend erfolgt die Bearbeitung des wellenförmigen Werkstücks. Ist die Bearbeitung des Werkstücks abgeschlossen, so wird dieses mittels der Ladeeinheit entladen und der Werkstückspindel ein neues zu bearbeitendes Werkstück zugeführt.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einer Ladeeinheit zum Be- und Entladen von flanschförmigen Werkstücken durch eine Ladeöffnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Werkzeugmaschine in 1 in einer ersten Werkstückwechselposition,
  • 3 eine perspektivische Ansicht der Ladeeinheit der Werkzeugmaschine in 1,
  • 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Werkzeugmaschine in 1 in einer zweiten Werkstückwechselposition,
  • 5 eine Frontansicht einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von flanschförmigen Werkstücken gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
  • Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine Werkzeugmaschine 1 weist zur Bearbeitung von flanschförmigen Werkstücken 2 ein ständerförmiges Maschinengestell 3 auf, an dem zwei Werkstückspindeln 4, 5 und zwei Bearbeitungseinheiten 6, 7 sowie eine Ladeeinheit 8 angeordnet sind. Das Maschinengestell 3 umfasst ein Maschinenbett 9, das auf einer Fundamentplatte 10 befestigt ist und sich im Wesentlichen in einer horizontalen x-Richtung und einer horizontalen y-Richtung erstreckt. Auf dem Maschinenbett 9 ist ein Ständer 11 befestigt, der sich im Wesentlichen in der x-Richtung und einer vertikalen z-Richtung erstreckt. Ausgehend von dem Ständer 11 verläuft das Maschinenbett 9 in der y-Richtung schräg nach unten in Richtung der Fundamentplatte 10. Der abgeschrägte Abschnitt des Maschinenbetts 9 definiert zusammen mit dem Ständer 11 einen Arbeitsraum 12 für die Werkstückbearbeitung. Die x-, y- und z-Richtungen verlaufen jeweils senkrecht zueinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
  • Auf dem Maschinenbett 9 ist die erste Werkstückspindel 4 fest, also linear nicht verfahrbar, und stehend angeordnet. Die Werkstückspindel 4 weist eine erste Werkstückaufnahme 13 auf, die mittels eines ersten Spindel-Antriebsmotors 14 um eine parallel zu der z-Richtung verlaufende erste Spindel-Drehachse 15 drehantreibbar ist. Die Spannbacken der Werkstückaufnahme 13 bzw. des Spannfutters sind mittels eines Spannfutterantriebs 58 bzw. Spannzylinders betätigbar. Die zweite Werkstückspindel 5 ist gegenüberliegend zu der ersten Werkstückspindel 4 linear verfahrbar an dem Ständer 11 angeordnet. Hierzu sind an dem Ständer 11 zwei erste z-Führungsschienen 16 befestigt, auf denen ein erster z-Schlitten 17 mittels eines ersten z-Antriebsmotors 18 in der z-Richtung linear verfahrbar angeordnet ist. An dem z-Schlitten 17 ist die zweite Werkstückspindel 5 hängend befestigt. Die zweite Werkstückspindel 5 weist eine zweite Werkstückaufnahme 19 auf, die mittels eines zweiten Spindel-Antriebsmotors 20 um eine zweite Spindel-Drehachse 21 drehantreibbar ist. Die Spannbacken der Werkstückaufnahme 19 bzw. des Spannfutters sind mittels eines Spannfutterantriebs 59 bzw. Spannzylinders betätigbar. Die Spindel-Drehachsen 15 und 21 sind deckungsgleich.
  • In der x-Richtung neben den Werkstückspindeln 4, 5 ist jeweils eine der Bearbeitungseinheiten 6, 7 an dem Ständer 11 angeordnet. Die Bearbeitungseinheiten 6, 7 weisen jeweils einen als Werkzeugrevolver ausgebildeten Werkzeughalter 22, 23 auf. Die Werkzeughalter sind nachfolgend als Werkzeugrevolver 22, 23 bezeichnet. Die Werkzeugrevolver 22, 23 sind jeweils in der x-Richtung und der z-Richtung linear verfahrbar an dem Ständer 11 angeordnet.
  • Die Bearbeitungseinheiten 6, 7 sind prinzipiell gleich aufgebaut, jedoch aufgrund der Anordnung an verschiedenen Seiten der Werkstückspindeln 4, 5 spiegelsymmetrisch. Nachfolgend ist lediglich die Bearbeitungseinheit 6 im Detail beschrieben. Die Bearbeitungseinheit 7 ist entsprechend aufgebaut.
  • An dem Ständer 11 sind zweite z-Führungsschienen 24 angeordnet, auf denen ein zweiter z-Schlitten 25 mittels eines zweiten z-Antriebsmotors 26 in der z-Richtung linear verfahrbar ist. Auf dem z-Schlitten 25 sind x-Führungsschienen 27 angeordnet, auf denen wiederum ein x-Schlitten 28 mittels eines x-Antriebsmotors 29 in der x-Richtung linear verfahrbar ist. An dem x-Schlitten 28 ist der Werkzeugrevolver 22 befestigt, dessen Revolverscheibe 30 mittels eines Revolver-Antriebsmotors 31 um eine parallel zu der z-Richtung verlaufende Revolver-Drehachse 32 drehantreibbar ist. Die Revolver-Drehachse 32 fluchtet in der x-Richtung mit den Spindel-Drehachsen 15, 21. In der Revolverscheibe 30 sind mehrere Werkzeuge 33 aufgenommen, von denen in 1 lediglich eines dargestellt ist. Zusätzlich weist der Revolver einen Werkzeug-Antriebsmotor 60 zum Drehantreiben einzelner Werkzeuge 33 auf. Die Bearbeitungseinheiten 6, 7 bzw. die Werkzeugrevolver 22, 23 mit den darin aufgenommenen Werkzeugen 33 sind derart seitlich neben den Werkstückspindeln 4, 5 angeordnet, dass ein darin aufgenommenes Werkstück 2 mittels der Werkzeuge 33 bearbeitbar ist.
  • In dem Ständer 11 ist zwischen den z-Führungsschienen 24 der Bearbeitungseinheiten 6, 7 im Bereich zwischen den Werkstückspindeln 4, 5 eine Ladeöffnung 34 derart ausgebildet, dass Werkstücke 2 durch diese den Werkstückaufnahmen 13, 19 zuführbar sind. Die Ladeöffnung 34 ist mittels einer Tür 35 verschließbar. Die Ladeöffnung 34 erstreckt sich in y-Richtung von einer dem Arbeitsraum 12 zugewandten Frontseite bis zu einer einem Laderaum 36 zugewandten Rückseite des Ständers 11. An der Rückseite des Ständers 11 ist die Ladeeinheit 8 angeordnet, die zum Bestücken der Werkstückspindeln 4, 5 mit Werkstücken 2 durch die Ladeöffnung 34 dient.
  • Die Ladeeinheit 8 weist einen Träger 37 auf, der an der Rückseite des Ständers 11 und in der z-Richtung oberhalb der Ladeöffnung 34 befestigt ist. Der Träger 37 erstreckt sich ausgehend von der Rückseite des Ständers 11 in der y-Richtung in den Laderaum 36 hinein. An einer einer Transporteinheit 38 zugewandten Unterseite sind an dem Träger 37 zwei y-Führungsschienen 39 angeordnet, die in der y-Richtung verlaufen und sich bis in die Ladeöffnung 34 hinein erstrecken. Im Bereich der Ladeöffnung 34 sind die y-Führungsschienen 39 an dem Ständer 11 befestigt. An den y-Führungsschienen 39 ist ein y-Schlitten 40 gelagert, der mittels eines y-Antriebsmotors 41 in der y-Richtung linear verfahrbar ist. Der y-Schlitten ist nachfolgend als Ladeschlitten 40 bezeichnet.
  • Der Ladeschlitten 40 ist hängend an dem Träger 37 angeordnet und weist einen Führungsabschnitt 42 und einen Wechslerabschnitt 43 auf. Der Führungsabschnitt 42 ist mittels der y-Führungsschienen 39 linear verfahrbar an dem Träger 37 gelagert. Der Wechslerabschnitt 43 ist an einer der Ladeöffnung 34 zugewandten Seite des Führungsabschnitts 42 angeordnet und nicht an den y-Führungsschienen 39 gelagert. An einem der Ladeöffnung 34 zugewandten Ende des Wechslerabschnitts 43 ist ein Werkstückwechsler 44 gelagert.
  • Der Werkstückwechsler 44 weist ein teleskopierbares Tragelement 45 auf, das an dem Wechslerabschnitt 43 angeordnet ist. An einer gegenüberliegenden Seite des Tragelements 45 sind zwei Werkstückgreifer 46, 47 mit zugehörigen Betätigungsantrieben 48, 49 befestigt. Die Betätigungsantriebe 48, 49 sind beispielsweise als Antriebsmotoren oder pneumatisch ausgebildet. Die Werkstückgreifer 46, 47 sind mittels eines ersten Antriebs 50 um eine parallel zu der z-Richtung verlaufende Greifer-Drehachse 51 verschwenkbar. Die Werkstückgreifer 46, 47 sind mindestens um 180° um die Greifer-Drehachse 51 verschwenkbar. Der erste Antrieb 50 ist beispielsweise als Antriebsmotor ausgebildet. Weiterhin sind die Werkstückgreifer 46, 47 mittels des teleskopierbaren Tragelements 45 und einem zweiten Antrieb 52 entlang der Greifer-Drehachse 51, also in der z-Richtung, linear verfahrbar. Der zweite Antrieb 52 ist beispielsweise als Antriebsmotor ausgebildet. Die Werkstückgreifer 46, 47 sind einander gegenüberliegend angeordnet, also relativ zu der Greifer-Drehachse 51 um 180° verschwenkt.
  • Die Transporteinheit 38 ist in dem Laderaum 36 in der z-Richtung unterhalb des Ladeschlittens 40 und des Werkstückwechslers 44 angeordnet und dient zum Zuführen von Werkstücken 2 zu der Ladeeinheit 8 sowie zum Abführen von fertig bearbeiteten Werkstücken 2 von der Ladeeinheit 8. Die Transporteinheit 38 ist vorzugsweise als Förderband ausgebildet. Die Werkstückbearbeitung wird mittels einer Steuereinheit 53 gesteuert.
  • Die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 ist wie folgt:
  • 2 zeigt eine erste Werkstückwechselposition. In 2 wurde der Ladeschlitten 40 in den Laderaum 36 verfahren, wobei sich in dem Werkstückgreifer 47 ein fertig bearbeitetes Werkstück 2 befindet, das vorher aus der Werkstückspindel 4 entnommen wurde. In der Werkstückspindel 4 befindet sich ein einseitig bearbeitetes Werkstück 2, das an der bearbeiteten Seite in der Werkstückaufnahme 13 aufgenommen ist. Dieses Werkstück 2 wurde von der Werkstückspindel 5 an die Werkstückspindel 4 übergeben, nachdem diese entladen wurde. In der Werkstückspindel 5 befindet sich ein unbearbeitetes Werkstück 2, das der Werkstückaufnahme 19 von der Ladeeinheit 8 zugeführt wurde.
  • Auf der Transporteinheit 38 steht ein unbearbeitetes Werkstück 2 bereit.
  • Das in der Werkstückspindel 5 befindliche Werkstück 2 wird nun in üblicher Weise mittels der Bearbeitungseinheiten 6, 7 an einer ersten Seite bearbeitet. Gleichzeitig wird das in der Werkstückspindel 4 befindliche Werkstück 2 an der zweiten Seite bearbeitet und das fertig bearbeitete Werkstück 2 durch Verfahren des Werkstückgreifers 47 in der z-Richtung und durch Öffnen des Werkstückgreifers 47 auf der Transporteinheit 38 abgelegt. Die Transporteinheit 38 führt dem Werkstückgreifer 47 anschließend das unbearbeitete Werkstück 2 zu, das der Werkstückgreifer 47 durch Schließen aufnimmt. Der Werkstückgreifer 47 wird anschließend wieder in der z-Richtung bis in die in 2 gezeigte Ausgangsposition und in y-Richtung zu der Ladeöffnung 34 verfahren.
  • 4 zeigt die Werkzeugmaschine 1 in einer zweiten Werkstückwechselposition. Die Bearbeitung des in der Werkstückspindel 4 befindlichen Werkstücks 2 an der zweiten Seite ist abgeschlossen. Der Werkstückwechsler 44 wird in der y-Richtung zu der Werkstückaufnahme 13 und in der z-Richtung zu dem Werkstück 2 verfahren. Der freie Werkstückgreifer 46 greift das fertig bearbeitete Werkstück 2, woraufhin die Werkstückaufnahme 13 das Werkstück 2 freigibt. Anschließend werden die Werkstückgreifer 46, 47 um 180° um die Greifer-Drehachse 51 gedreht und in der z-Richtung und der y-Richtung derart verfahren, dass die Werkstückspindel 5 das Werkstück 2 an die Werkstückspindel 4 übergeben kann. Die Bearbeitung des in der Werkstückspindel 5 befindlichen Werkstücks 2 ist an der ersten Seite abgeschlossen, sodass die Werkstückspindel 5 in der z-Richtung zu der Werkstückspindel 4 verfahren wird. Die Werkstückaufnahme 13 nimmt das Werkstück 2 an der bearbeiteten Seite auf, wohingegen die Werkstückaufnahme 19 das Werkstück 2 an der unbearbeiteten Seite freigibt. Anschließend wird die Werkstückspindel 5 in z-Richtung über die Ladeöffnung 34 und der Werkstückwechsler 44 in den Arbeitsraum 12 verfahren. Dies ist in 4 gezeigt. Die Werkstückspindel 5 wird zu dem unbearbeiteten Werkstück 2 verfahren, wobei die Werkstückaufnahme 19 das im Werkstückgreifer 47 befindliche Werkstück 2 aufnimmt, woraufhin der Werkstückgreifer 47 dieses freigibt. Anschließend wird der Ladeschlitten 40 wieder in die in 2 gezeigte erste Werkstückwechselposition verfahren, während die Werkstücke 2 in den Werkstückspindeln 4, 5 mitttels der Bearbeitungseinheiten 6, 7 an der jeweiligen freien Seite bearbeitet werden. Die Werkstückbearbeitung und der Werkstückwechsel wiederholen sich nun in der beschriebenen Weise.
  • Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten a. Die Werkzeugmaschine 1a dient zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken 2. Hierzu weist die Werkzeugmaschine 1a anstelle der zweiten Werkstückspindel eine Gegenaufnahme 54 auf, die an dem z-Schlitten 17 befestigt und um die zweite Drehachse 21 drehbar ist. Die Gegenaufnahme 54 ist beispielsweise als Lünette oder Reitstock ausgebildet. Das jeweilige wellenförmige Werkstück 2 wird an einer Seite in der Werkstückaufnahme 13 und an einer gegenüberliegenden Seite in der Gegenaufnahme 54 gelagert und so bearbeitet. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen.
  • Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten b. Der wesentliche Unterschied gegenüber den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist, dass der zweite Werkzeugrevolver 23 zusätzlich in der y-Richtung linear verfahrbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Werkzeugrevolver 22 in der y-Richtung linear verfahrbar sein. Hierzu weist die Bearbeitungseinheit 7b einen L-förmigen x-Schlitten 28b auf, der in der bereits beschriebenen Weise in der x-Richtung linear verfahrbar an dem z-Schlitten 25 angeordnet ist. An einer den Werkstückspindeln 4, 5 zugewandten Seite sind an dem x-Schlitten 28b zwei zweite y-Führungsschienen 55 angeordnet, auf denen ein zweiter y-Schlitten 56 mittels eines zweiten y-Antriebsmotors 57 linear verfahrbar ist. Der Werkzeugrevolver 23 ist in der bereits beschriebenen Weise an dem y-Schlitten 56 befestigt. Hierdurch kann ein Bearbeiten der Werkstücke 2 in der y–z-Ebene bzw. an einer dem Werkstqückwechsler 44 bzw. der Ladeöffnung 34 abgewandten Seite der Werkstücke 2 erfolgen. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1b wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.
  • Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf 7 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten c. Die Werkzeugmaschine 1c dient zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken 2. Der Aufbau der Werkzeugmaschine 1c entspricht dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die zweite Bearbeitungseinheit 7c entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangen Ausführungsbeispiele verwiesen.

Claims (12)

  1. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken mit – einem ständerförmigen Maschinengestell (3), – einer Werkstückspindel (4) zur Aufnahme von zu bearbeitenden Werkstücken (2), die – fest an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist und – eine Werkstückaufnahme (13) aufweist, die um eine parallel zu einer vertikalen z-Richtung verlaufende Drehachse (15) drehantreibbar ist, – mindestens einer Bearbeitungseinheit (6, 7; 6, 7b; 6, 7c), die – seitlich neben der Werkstückspindel (4) an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist und – einen in einer horizontalen x-Richtung und der z-Richtung linear verfahrbaren Werkzeughalter (22, 23) aufweist, – einer Ladeöffnung (34), die derart in dem Maschinengestell (3) ausgebildet ist, dass Werkstücke (2) durch diese der Werkstückaufnahme (13) zuführbar sind, und – einer Ladeeinheit (8) zum Be- und Entladen der Werkstückspindel (4) mit Werkstücken (2) durch die Ladeöffnung (34), wobei – die Ladeeinheit (8) einen in einer horizontalen y-Richtung durch die Ladeöffnung (34) verfahrbaren Ladeschlitten (40) aufweist, – an dem Ladeschlitten (40) ein Werkstückwechsler (44) mit mindestens zwei Werkstückgreifern (46, 47) angeordnet ist, und – die Werkstückgreifer (46, 47) um eine in der z-Richtung verlaufende Drehachse (51) drehantreibbar und in der z-Richtung linear verfahrbar sind.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinheit (8) einen Träger (37) aufweist, – der an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist und sich in der y-Richtung erstreckt und – an dem der Ladeschlitten (40) verfahrbar angeordnet ist.
  3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschlitten (40) hängend an dem Träger (37) angeordnet ist.
  4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeschlitten (40) einen Führungsabschnitt (42) und einen der Ladeöffnung (34) zugewandten Wechslerabschnitt (43) aufweist, wobei – der Führungsabschnitt (42) an dem Träger (37) verfahrbar gelagert ist und – an dem Wechslerabschnitt (43) der Werkstückwechsler (44) angeordnet ist.
  5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückgreifer (46, 47) mittels eines Antriebs (52) gemeinsam in der z-Richtung linear verfahrbar sind.
  6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückgreifer (46, 47) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (4) stehend an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist.
  8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Laderaum (36) eine Transporteinheit (38) zum Zuführen von Werkstücken (2) zu und zum Abführen von Werkstücken (2) von der Ladeeinheit (8) angeordnet ist.
  9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bearbeitungseinheiten (6, 7; 6, 7b; 6, 7c) beidseitig neben der Werkstückspindel (4) angeordnet sind.
  10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungseinheit (7b; 7c) einen Werkzeughalter (23) aufweist, der zusätzlich in der y-Richtung verfahrbar ist.
  11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bearbeitung von flanschförmigen Werkstücken (2) eine zweite Werkstückspindel (5) in der z-Richtung linear verfahrbar und gegenüberliegend zu der ersten Werkstückspindel (4) an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist.
  12. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bearbeitung von wellenförmigen Werkstücken (2) eine drehbare Gegenaufnahme (54) in der z-Richtung linear verfahrbar und gegenüberliegend zu der Werkstückspindel (4) an dem Maschinengestell (3) angeordnet ist.
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