DE102011082839A1 - Handhabungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Handhabungsvorrichtung (12) für eine Werkzeugmaschine (10) mit einer Werkzeugspindel (14) und einem Arbeitsraum (16), in dem ein Werkstück (18.1, 18.2) bearbeitet werden kann. Die Handhabungsvorrichtung (12) ist dabei dazu ausgestaltet, die Werkzeugspindel (14) wahlweise von einer Seite des Arbeitsraums (16) aus oder von einer dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite aus mit dem Werkstück (18.1, 18.2) zu beladen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem Futter, bevorzugt einem Futter einer Werkzeugspindel, und einem Arbeitsraum, in dem ein Werkstück bearbeitet werden kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einem Futter, bevorzugt einem Futter einer Werkzeugspindel, zum Halten eines Werkstücks zu dessen Bearbeitung und einem Arbeitsraum. Das Futter, insbesondere die Werkzeugspindel, ist dabei dazu ausgestaltet, des Werkstück sowohl von einer dem Arbeitsraum abgewandten Seite, als auch von einer Seite des Arbeitsraums aus aufzunehmen. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung einer Portalladevorrichtung oder eines Knickarmroboters zum Beladen eines Futters, bevorzugt einer Werkzeugspindel, einer Werkzeugmaschine mit einem Werkstück, wobei die Werkzeugmaschine einen Arbeitsraum aufweist, in dem das Werkstück bearbeitet werden kann.
  • STAND DER TECHNIK
  • Für Werkzeugmaschinen, zum Beispiel für Drehmaschinen und Dreh-Fräszentren gibt es mehrere Lösungen zur automatisierten Beladung. Beispielsweise wird, wenn in die Werkzeugmaschine stangenförmige lange Werkstücke eingeführt werden sollen, häufig ein Stangenlader verwendet, der das Werkstück von hinten in eine Öffnung einer Werkzeugspindel einführt und durch ein Spannmittel der Spindel hindurch in den Arbeitsraum schiebt. Derartige stangenförmige Werkstücke werden also durch einen Stangenlader von einer dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus in die Werkzeugspindel geladen. Dabei werden die Werkstücke einzeln durch ein Hebezeug oder aus einem Stangenmagazin in den Stangenlader eingebracht, um vom Stangenlader in die Werkzeugspindel eingeführt zu werden. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine besonders einfache und stabile Spanntechnik aus und ermöglicht es, eine Werkzeugspindel einer Werkzeugspindel automatisiert mit langen Werkstücken zu beladen.
  • Bei nicht-stangenförmigen Werkstücken ist es dagegen üblich, die Werkstücke mittels eines Portalladers oder eines Knickarmroboters über den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine in die Werkzeugspindel einzubringen. Dabei wird das Werkstück beispielsweise von einem Magazin aufgenommen und direkt von vorne in die Werkzeugspindel eingeführt und eingespannt. Diese Lösung bietet sich vor allem dann an, wenn das zu bearbeitende Werkstück keine Stangenform hat oder sehr kurz ist und daher nicht leicht von hinten durch die Werkzeugspindel eingeführt werden kann.
  • Darüber hinaus gibt es sogenannte Pickup-Drehmaschinen, bei denen die Spindel selbst verfahrbar ist und ein Werkstück aus einem Magazin oder dergleichen selbst aufnehmen und samt dem Werkstück zu der Bearbeitungsposition fahren kann, so dass sich das Werkstück im Arbeitsraum befindet und dort durch Werkzeuge bearbeitet werden kann.
  • Die mit dem vorstehend genannten Stand der Technik verbundenen Probleme liegen insbesondere darin, dass jedes der genannten Systeme nur auf ein sehr begrenztes Spektrum an Werkstücken angewendet werden kann. Während die klassischen Stangenlader nur dazu geeignet sind, stangenförmige und relativ lange Werkstücke der Werkzeugspindel zuzuführen, ist die Beladung über den Arbeitsraum durch Knickarmroboter oder Portallader durch die Distanz zwischen der Werkzeugspindel und dem entsprechenden Gegenstück, wie etwa einer Gegenspindel oder einem Reitstock, beschränkt, sodass lange Gegenstände auf diese Weise nicht in die Werkzeugspindel eingebracht werden können. Pickup-Drehmaschinen sind dagegen weitaus komplexer und aufwendiger zu konstruieren.
  • Aus der US 2009/0064830 A1 geht ein System hervor, bei dem ein Stangenlader und ein Portallader kombiniert wurden. Während der Stangenlader dazu ausgestaltet ist, durch eine hintere Öffnung einer Werkzeugspindel ein Werkstück einzuführen, kann ein Portallader die Werkzeugspindel über den Arbeitsraum be- und entladen. Die im oben genannten Dokument beschriebene Vorrichtung stellt also eine Kombination aus einem Stangenlader und einem Portallader dar. Diese Vorrichtung ist jedoch kompliziert und daher kostenintensiv.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Handhabungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß dem oben genannten technischen Gebiet derart weiterzuentwickeln, dass eine Werkzeugmaschine einfach aufgebaut und damit leicht hergestellt werden kann. Dabei soll es gleichzeitig möglich sein, das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel, mit einer großen Vielfalt an Werkstücken automatisiert zu beladen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 und die Verwendung einer Portalladevorrichtung oder eines Knickarmroboters zum Beladen der Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine mit einem Werkstück nach Anspruch 11 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Grundsätzlich löst die Erfindung das oben genannte Problem eines komplizierten Aufbaus oder einer fehlenden Universalität im Stand der Technik, indem dieselbe Handhabungsvorrichtung sowohl für die Werkstückzuführung direkt in das Futter, das heißt von der Seite des Arbeitsraums aus, als auch für die Werkstückzuführung von hinten in das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel, das heißt von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus, ausgelegt ist.
  • Eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung dazu ausgestaltet ist, das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel, wahlweise von einer Seite des Arbeitsraums aus oder von einer dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus mit dem Werkstück zu beladen. Dies bedeutet, dass die Handhabungsvorrichtung beispielsweise in Abhängigkeit von dem zu ladenden Werkstück dazu in der Lage ist, das Werkstück entweder von der Seite des Arbeitsraums oder von der anderen Seite, nämlich von hinten, in das Futter einzuführen. Mit anderen Worten ist es also möglich, mit derselben Handhabungsvorrichtung sowohl eine Zuführung eines Werkstücks zu dem Futter, bevorzugt zu der Werkzeugspindel, von der Seite des Arbeitsraums aus als auch von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus automatisiert erfolgen zu lassen. Das bedeutet, dass ein langes stangenförmiges Werkzeug von der Handhabungsvorrichtung von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus in die Werkzeugspindel und allgemein in das Futter eingeführt werden kann und bei einem kurzen, beispielsweise einem flanschförmigen Werkstück, eine Zuführung über den Arbeitsraum möglich ist, ohne eine weitere Handhabungsvorrichtung hierfür zu benötigen.
  • Bevorzugt weist die Handhabungsvorrichtung eine Führungsanordnung auf, die sowohl für das Beladen des Futters von der Seite des Arbeitsraums aus als auch von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus ausgestaltet ist. Dies bedeutet, dass die Führungsanordnung so verläuft, dass sie das Futter sowohl von Seiten des Arbeitsraums aus als auch von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus erreicht.
  • Mit der „dem Arbeitsraum abgewandten Seite” des Futters, bevorzugt der Werkzeugspindel, ist in diesem Text ein Halbraum gemeint, der durch eine senkrecht zur Aufnahmeachse des Futters bzw. der Drehachse der Werkzeugspindel verlaufende Ebene vom Arbeitsraum abgegrenzt ist, wobei diese Ebene das Futter bzw. die Werkzeugspindel enthält.
  • Bevorzugt ist die Handhabungsvorrichtung dazu ausgestaltet, das Werkstück in zumindest einer axialen und einer ersten radialen Richtung in Bezug auf eine Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt eine Drehachse der Werkzeugspindel, zu bewegen. Weiter bevorzugt ist die Handhabungsvorrichtung dazu ausgestaltet, das Werkstück zusätzlich in einer zweiten radialen Richtung in Bezug auf die Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt die Drehachse der Werkzeugspindel, zu bewegen.
  • Diese weiter bevorzugte Handhabungsvorrichtung ermöglicht also eine Bewegung des Werkstücks in drei Raumachsen, sodass eine mögliche Desaxierung korrigiert oder auch vorgenommen werden könnte. Es ist durch diese Ausführungsform auch möglich, mehrere Futter oder Werkzeugspindeln zu beladen oder mehrere Aufnahmepositionen von Werkstücken in einem Flächenmagazin zu erreichen. Dadurch wird die Handhabungsvorrichtung flexibler einsetzbar und ermöglicht einen effizienteren Betrieb der Werkzeugmaschine.
  • Mit Vorteil ist die Handhabungsvorrichtung dazu ausgestaltet, das Werkstück um eine Schwenkachse zu schwenken, um die Orientierung des Werkstücks relativ zum Futter oder der Werkzeugspindel zu verändern.
  • Durch diese bevorzugte Ausführungsform der Handhabungsvorrichtung mit einem Mechanismus, der ein Schwenken des Werkstücks um zumindest eine Schwenkachse ermöglicht, können insbesondere Werkstücke aufgenommen werden, die in einer anderen Orientierung in einem Magazin vorgehalten werden, als sie in das Futter eingebracht werden müssen. Bevorzugt ist die Handhabungsvorrichtung dabei dazu ausgestaltet, das Werkzeug um zwei Schwenkachsen zu schwenken, die voneinander unabhängig ausgerichtet sind, um die Orientierung des Werkstücks relativ zum Futter oder der Werkzeugspindel in vielfältiger Weise zu verändern.
  • Bevorzugt ist die Handhabungsvorrichtung mit einer Greifvorrichtung ausgestattet, die weiter bevorzugt mit Prismenzangen gestaltet ist, um einen Umrüstaufwand zu vermeiden. Es ist also mit einer solchen bevorzugten Greifvorrichtung möglich, verschieden geformte Werkstücke, insbesondere also stangenförmige und flanschförmige Werkstücke, zu ergreifen und mit der Handhabungsvorrichtung zu bewegen.
  • Eine Erfindungsgemäße Werkzeugmaschine aus dem obigen technischen Gebiet ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung umfasst.
  • Mit Vorteil umfasst die Werkzeugmaschine ferner ein Magazin, bevorzugt einen Rohteilspeicher, wobei die Handhabungsvorrichtung dazu ausgestaltet ist, das Werkstück, mit dem das Futter, insbesondere des Futter der Werkzeugspindel, zu beladen ist, dem Magazin zu entnehmen. Dieses Magazin ist bevorzugt dazu geeignet, sowohl Flanschteile als auch Wellenteile aufzunehmen. Mit anderen Worten kann in dem Magazin eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter Werkstücke vorgehalten werden, die durch die Handhabungsvorrichtung aufgenommen und dem Futter, bevorzugt dem Futter der Werkzeugspindel zugeführt werden. Es ist bevorzugt auch möglich, in dem Magazin Fertigteile abzulegen, die durch die Werkzeugmaschine bearbeitet worden sind. Aus Effizienzgründen wird weiter bevorzugt, dass das Magazin bevorzugt ein Rohteilspeicher ist, der flächig ausgedehnt ist und somit verschiedene Aufnahmeorte bzw. Ablegeorte für die zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Werkstücke vorsieht. Auf diese Weise lassen sich die zu bearbeitenden oder bearbeiteten Werkstücke platzsparend anordnen, ohne auf das automatisierte be- und entladen des Futters verzichten zu müssen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Magazin relativ zu einer Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt einer Drehachse der Werkzeugspindel, versetzt angeordnet. Die Aufnahme des Futters bzw. die Drehachse der Werkzeugspindel ist dabei bevorzugt horizontal ausgerichtet und das Magazin kann insbesondere unterhalb der horizontal ausgerichteten Aufnahmeachse bzw. Drehachse angeordnet sein. Auf diese Weise wird es möglich, dem Futter bzw. der Werkzeugspindel lange Werkstücke von hinten, das heißt von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus zuzuführen, ohne dass die Werkzeugmaschine in Richtung der Drehachse unnötig groß werden muss. Beim Einführen eines Werkstücks von hinten in das Futter bzw. die Werkzeugspindel muss auf der dem Arbeitsraum abgewandten Seite des Futters bzw. der Werkzeugspindel ein Freiraum in der verlängerten Aufnahmeachse bzw. Drehachse vorgehalten werden, sodass das Werkstück in Richtung der Aufnahmeachse bzw. Drehachse durch das Futter bzw. die Werkzeugspindel eingeführt werden kann. Ein auf der dem Arbeitsraum abgewandten Seite des Futters bzw. der Werkzeugspindel angeordnetes Magazin müsste also mit einem verhältnismäßig großen Abstand zum Futter angeordnet sein, um das Einführen eines Werkstücks in das Futter nicht zu behindern. Durch das Versetzen des Magazins relativ zu der Aufnahmeachse des Futters bzw. der Drehachse der Werkzeugspindel, beispielsweise also nach unten, wird jedoch die verlängerte Aufnahmeachse bzw. Drehachse freigegeben und nicht durch das Magazin behindert.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung einer Portalladevorrichtung oder eines Knickarmroboters ist dadurch gekennzeichnet, dass das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel, von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite aus mit dem Werkstück beladen wird.
  • Durch die Verwendung einer Portalladevorrichtung oder eines Knickarmroboters zum Beladen des Futters bzw. der Werkzeugspindel von hinten, das heilt von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite, wird die separate Verwendung eines Stangenladers überflüssig und die Werkzeugmaschine kann einfacher aufgebaut werden, als im Stand der Technik üblich. Gleichzeitig ist es möglich, Werkstücke dem Futter bzw. der Werkzeugspindel zuzuführen, die nicht direkt über den Arbeitsraum eingebracht werden können, sodass auch die Flexibilität der Werkzeugmaschine bezüglich der im Stand der Technik bekannten Beladevorrichtungen verbessert wird.
  • Bevorzugt werden dabei das Magazin, die Handhabungseinheit und die Werkzeugmaschine als kombinierte Zelle ausgeführt. Dies bedeutet, dass diese drei Elemente in einem zusammenhängenden Komplex vorgesehen sind, bei dem die relativen Positionen der genannten Elemente in Bezug aufeinander fest vorgegeben sind.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche.
  • KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
  • 1a zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Werkzeugmaschine einer bevorzugten Ausführungsform.
  • 1b zeigt in einer vergrößerten Teilansicht einen Greifer einer bevorzugten Handhabungsvorrichtung.
  • 1c zeigt in einer vergrößerten Teilansicht eine Werkzeugspindel in einem Arbeitsraum gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
  • 2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Werkzeugmaschine aus einer anderen Blickrichtung und mit anderen Werkstücken in einer ersten Position.
  • 3 zeigt die Werkzeugmaschine aus 2 in einer zweiten Position.
  • 4 zeigt die Werkzeugmaschine aus den 2 und 3 in einer dritten Position.
  • WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • 1a zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Werkzeugmaschine 10 mit einer Handhabungsvorrichtung 12. Die Werkzeugmaschine 10 weist eine Werkzeugspindel 14 mit einem Futter auf, die in einem Arbeitsraum 16 endet. Die Werkzeugspindel 14 definiert eine horizontale Drehachse, die als X-Achse bezeichnet wird. In vertikaler Richtung verläuft dabei eine Z-Achse und senkrecht zu der XZ-Ebene verläuft eine X-Achse, die eine desaxsiale Richtung beschreibt.
  • Die Handhabungsvorrichtung 12 umfasst eine erste Führung 20, die sich von einer Position oberhalb des Arbeitsraums 16 entlang der X-Achse erstreckt. Auf der dem Arbeitsraum 16 abgewandten Seite der Werkzeugspindel 14 befindet sich ein Magazin 26 und die erste Führung 20 der Handhabungsvorrichtung 12 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der X-Achse von einer Position oberhalb des Arbeitsraums 16 bis zu einer Position oberhalb des Magazins 26. Das bedeutet, dass die erste Führung 20 im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Werkzeugspindel 14 verläuft. An der ersten Führung 20 ist eine zweite Führung 22 angeordnet, die entlang der Y-Achse verläuft und an der ersten Führung 20 in Richtung der X-Achse verfahrbar angeordnet ist. An der zweiten Führung 22 ist eine dritte Führung 24, die sich in Z-Richtung, das heißt vertikal von der vertikalen Position der ersten Führung 20 aus nach unten, erstreckt, um in das Magazin 26 einzugreifen. Die dritte Führung 24 ist mit einem Greifer 34 versehen, der dazu geeignet ist, Werkstücke 18.1 aus dem Magazin 26 aufzunehmen.
  • Der Greifer 34 kann entlang der dritten Führung 24, der zweiten Führung 22 und der ersten Führung 20 der Handhabungsvorrichtung so bewegt werden, dass das von ihm ergriffene Werkstück 18.1 aus dem Magazin 26 zunächst in Richtung der Z-Achse über das Magazin 26 und dann in Richtung der X-Achse über den Arbeitsraum 16 bewegt werden kann. Anschließend kann der Greifer 24 mit dem Werkstück 18.1 von oben entlang der dritten Führung 24 in den Arbeitsraum 16 hinein bewegt werden und kann die Werkzeugspindel 14 mit dem aufgenommenen Werkstück 18.1 beladen. Der Greifer 34 ist in der gezeigten Ausführungsform mit Prismenzangen versehen, die ein Umrüsten des Greifers 34 zwischen der Handhabung von verschieden geformten Werkstücken vermeidbar machen.
  • Die erste, zweite und dritte Führung 20, 22, 24 der Handhabungsvorrichtung 12 können dabei bevorzugt so ausgestaltet sein, dass sie als Linearführungen oder teleskopisch Bewegungen des Greifers 34 entlang der drei Raumachsen X, Y und Z führen. Hierfür können beispielsweise Servomotoren vorgesehen sein, welche die Führungen 20, 22, 24 relativ zueinander verfahren und damit den Greifer 34 bewegen können.
  • 1b zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Greifers 34. In dieser Figur sind auch zwei Schwenkachsen V, W gezeigt, um die der Greifer 34 ein Werkstück schwenken kann. Durch die Schwenkbarkeit des durch den Greifer 34 gefassten Werkstücks ist es möglich, einerseits verschieden orientiert gelagerte Werkstücke der Werkzeugspindel 14 zuzuführen und andererseits Korrekturen an der Ausrichtung der Werkstücke vorzunehmen.
  • 1c zeigt in einer vergrößerten Teilansicht die Werkzeugspindel 14 in einer Perspektive aus dem Arbeitsraum 16 heraus. In 1c ist deutlich zu erkennen, dass die dritte Führung 24 von oben in den Arbeitsraum 16 eingeführt werden kann, wobei 1c zwei Positionen des Greifers 34 an der dritten Führung 24 zeigt; eine erste Position 34.1 des Greifers 34 oberhalb des Arbeitsraums 16 und eine zweite Position 34.2 des Greifers 34 im Arbeitsraum 16 in einer Position, in der der Greifer 34 das Werkstück in die Werkzeugspindel 14 einbringen kann.
  • 2 zeigt die Ausführungsform der Werkzeugmaschine 10 aus 1 aus einer etwas anderen Perspektive. Im Unterschied zur Darstellung der 1 enthält jedoch das Magazin 26 stangenförmige Werkstücke 18.2, die durch den Greifer 34 von der dem Arbeitsraum 16 abgewandten Seite in die Werkzeugspindel 14 eingeführt werden. Zu diesem Zweck weist die Werkzeugmaschine 10 einen Durchführungskanal 36 auf, der sich um die Drehachse der Werkzeugspindel 14 herum erstreckt und in deren Verlängerung in Richtung des Magazins 26 verläuft. Die Bandhabungsvorrichtung 12 kann somit ein stangenförmiges Werkstück 18.2 aufnehmen und die Werkzeugspindel 14 durch den Durchführungskanal 36 von hinten, das heißt von der dem Arbeitsraum 16 abgewandten Seite der Werkzeugspindel 14, beladen.
  • In der in 2 gezeigten Perspektive der Werkzeugmaschine 10 ist neben der Werkzeugspindel 14 auch eine Gegenspindel 28 gezeigt, die ein Ende des Werkstücks 18.2 im in die Werkzeugspindel 14 eingespannten Zustand aufnehmen und halten kann. Ferner sind in 2 zwei Werkzeugrevolver 30, 32 zu sehen, die der Bearbeitung des Werkstücks 18.2 im Arbeitsraum 16 dienen.
  • An Stelle des Durchführungskanals 36 ist es selbstverständlich auch möglich, dass die Werkzeugmaschine 10 lediglich Öffnungen umfasst, durch die ein Werkstück 18.2 von hinten in die Werkzeugspindel 14 eingeführt werden kann.
  • 2 zeigt eine Situation, in der der Greifer 34 ein Werkstück 18.2 aus dem Magazin 26 aufgenommen hat, um es demnächst von hinten in die Werkzeugspindel 14 einzuführen. Hierzu ist das Werkstück 18.2 bereits in eine Position bewegt worden, in der es sich in der verlängerten Drehachse der Werkzeugspindel 14 befindet, sodass die Handhabungsvorrichtung 12 durch einfaches Verfahren des Greifers 34 entlang der ersten Führung 20 das Werkstück 18.2 von hinten in die Werkzeugspindel 14 einführen kann.
  • 3 zeigt die Werkzeugspindel aus 2 in einer Situation, in der das Werkstück 18.2 durch die Handhabungsvorrichtung 12 durch den Durchführungskanal 36 in die Werkzeugspindel 14 eingebracht worden ist. Der Greifer 34 weist eine Anschlagfläche 35 auf, mit der das Werkstück 18.2 nun weiter entlang der Drehachse der Werkzeugspindel 14 in die Werkzeugspindel 14 eingeschoben werden kann.
  • 4 zeigt die Werkzeugmaschine 10 gemäß einer der oben beschriebenen 13 in einer Situation, in der ein stangenförmiges Werkstück 18.2 bereits bearbeitet worden ist. Der Greifer 34 der Handhabungsvorrichtung 12 gelangt über die erste, zweite und dritte Führung 20, 22, 24 in den Arbeitsraum 16 der Werkzeugmaschine 10 und kann auf diese Weise das bearbeitete Werkstück 18.2 aus der Werkzeugspindel 14 entnehmen und beispielsweise zurück in das Magazin 26 befördern. Alternativ kann die Handhabungsvorrichtung 12 das Werkstück 18.2 nach dessen Bearbeitung auch an eine andere Stelle innerhalb der Reichweite der Handhabungsvorrichtung 12 befördern. Die Reichweite der Handhabungsvorrichtung lässt sich dabei durch eine entsprechende Dimensionierung und Gestaltung der Führungen 20, 22, 24 in weiten Grenzen steuern.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, dass anstelle der Werkzeugspindel 14 die Gegenspindel 28 beladen wird, wobei in diesem Fall das Magazin 26 mit Vorteil auf der dem Arbeitsraum 16 abgewandten Seite der Gegenspindel 28, anstelle der Werkzeugspindel 14, angeordnet ist. Allgemein kann auch ein ruhendes Futter anstelle einer Spindel beladen werden, was sich in Werkzeugmaschinen anbietet, in denen sich nicht das Werkstück, sondern das Werkzeug dreht, um die Bearbeitung vorzunehmen.
  • 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
    • US 2009/0064830 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Handhabungsvorrichtung (12) für eine Werkzeugmaschine (10) mit einem Futter, bevorzugt einer Werkzeugspindel (14), und einem Arbeitsraum (16), in dem ein Werkstück (18.1, 18.2) bearbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist, das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14), wahlweise von einer Seite des Arbeitsraums (16) aus oder von einer dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite aus mit dem Werkstück (18.1, 18.2) zu beladen.
  2. Handhabungsvorrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) eine Führungsanordnung (20, 22, 24) aufweist, die sowohl für das Beladen des Futters, bevorzugt des Futters der Werkzeugspindel (14), von der Seite des Arbeitsraums (16) aus als auch von der dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite aus ausgestaltet ist.
  3. Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist, das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14), sowohl mit stangenförmigen (18.2) als auch mit flanschförmigen Werkstücken (18.1) zu beladen.
  4. Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist, das Werkstück (18.1, 18.2) in zumindest einer axialen (X) und einer ersten radialen Richtung (Z) in Bezug auf eine Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt eine Drehachse der Werkzeugspindel (14), zu bewegen.
  5. Handhabungsvorrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist, das Werkstück zusätzlich in einer zweiten radialen Richtung (Y) in Bezug auf die Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt die Drehachse der Werkzeugspindel (14), zu bewegen.
  6. Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist das Werkstück (18.1, 18.2) um eine Schwenkachse (V, W) zu schwenken, um die Orientierung des Werkstücks (18.1, 18.2) relativ zum Futter, bevorzugt relativ zur Werkzeugspindel (14), zu verändern.
  7. Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) eine Greifvorrichtung (34) aufweist, die bevorzugt mit Prismenzangen ausgeführt ist, wobei die Greifvorrichtung (34) zum Ergreifen von verschieden geformten Werkstücken (18.1, 18.2), insbesondere zum Ergreifen von stangenförmigen (18.2) und flanschförmigen Werkstücken (18.1), ausgestaltet ist.
  8. Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) eine Portalladevorrichtung oder ein Knickarmroboter ist.
  9. Werkzeugmaschine (10), umfassend ein Futter, bevorzugt eine Werkzeugspindel (14), zum Halten eines Werkstücks (18.1, 18.2) zu dessen Bearbeitung und einen Arbeitsraum (16), in dem das Werkstück (18.1, 18.2) bearbeitet werden kann, wobei das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14), dazu ausgestaltet ist, das Werkstück (18.1, 18.2) sowohl von einer dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite, als auch von einer Seite des Arbeitsraums (16) aus aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) eine Handhabungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  10. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 9, ferner umfassend ein Magazin (26), bevorzugt einen Rohteilspeicher, wobei die Handhabungsvorrichtung (12) dazu ausgestaltet ist, das Werkstück (18.1, 18.2), mit dem das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14) zu beladen ist, dem Magazin (26) zu entnehmen.
  11. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 10, wobei das Magazin (26) relativ zu einer Aufnahmeachse des Futters, bevorzugt einer Drehachse der Werkzeugspindel (14), versetzt angeordnet ist.
  12. Verwendung einer Portalladevorrichtung (12) oder eines Knickarmroboters zum Beladen eines Futters, bevorzugt eines Futters einer Werkzeugspindel (14), einer Werkzeugmaschine (10) mit einem Werkstück (18.1, 18.2), wobei die Werkzeugmaschine (10) einen Arbeitsraum (16) aufweist, in dem das Werkstück (18.1, 18.2) bearbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14), von der dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite aus mit dem Werkstück (18.1, 18.2) beladen wird.
  13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das Futter, bevorzugt das Futter der Werkzeugspindel (14), wahlweise von der dem Arbeitsraum (16) abgewandten Seite aus oder von der Seite des Arbeitsraums (16) aus beladen wird.
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