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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Gehäuse und einer an dem Gehäuse angeordneten Bearbeitungskopfaufnahme, die dazu eingerichtet ist, wahlweise einen ersten Bearbeitungskopf zum Auftragen von Material auf ein Werkstück oder einen zweiten Bearbeitungskopf zur spanenden Werkstückbearbeitung auswechselbar aufzunehmen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind Werkzeugmaschinen bekannt, die sowohl für eine materialabtragende Bearbeitung als auch für eine materialauftragende Bearbeitung eines Werkstücks einsetzbar sind.
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DE 10 2013 224 649 A1 beschreibt eine Werkzeugmaschine mit einer Maschinensteuerung, einem Maschinenrahmen, einem Werkstücktisch, einer vorzugsweise nach einer Norm ausgebildeten Werkzeugaufnahme, mehreren translatorischen und/oder rotatorischen Achsen zur Einstellung einer relativen Lage zwischen Werkstücktisch und Werkzeugaufnahme, einem Werkzeugmagazin für ein oder mehrere materialabtragende, insbesondere spanende Werkzeuge, einem Werkzeugwechselmechanismus zum automatischen Verbringen von Werkzeugen zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeugmagazin, einem in die Werkzeugaufnahme einsetzbaren Auftragsschweisskopf und einer Lagereinrichtung zum Lagern des Auftragsschweisskopfs jenseits der Werkzeugaufnahme.
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WO 2014/013247 A2 beschreibt eine Werkzeugmaschine, die dazu eingerichtet ist, eine Energiequelle durch einen Bearbeitungskopf hindurch auf ein Werkstück zu leiten, wobei die Werkzeugmaschine einen Klemmmechanismus aufweist, um den Bearbeitungskopf oder einen anderen Bearbeitungskopf zeitweise aufzunehmen, um ein Werkstück zu bearbeiten. Der Bearbeitungskopf weist eine oder mehrere Leitmechanismen auf, die dazu eingerichtet sind, die Energiequelle auf ein Werkstück zu lenken, und eine Bearbeitungskopf-Aufnahmeeinrichtung, an der dem Bearbeitungskopf bei Verwendung ein Medium oder mehrere Media zugeführt werden können, um die Bearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen, wobei die Bearbeitungskopf-Aufnahmeeinrichtung es erlaubt, das Medium oder die Media dem Bearbeitungskopf zuzuführen, wenn der Bearbeitungskopf mit dem Klemmmechanismus verbunden ist. Die Werkzeugmaschine weist weiterhin zumindest einen Mechanismus auf, der dazu eingerichtet ist, eine Zufuhr-Aufnahmeeinrichtung mit der Bearbeitungskopf-Aufnahmeeinrichtung derart zu verbinden, dass, wenn beide Aufnahmeeinrichtungen verbunden sind, das Medium dem Bearbeitungskopf zugeführt wird.
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Für bestimmte Arten der spanenden Bearbeitung oder bei Verwendung bestimmter Materialien ist es von Vorteil, wenn der für diese Bearbeitung verwendete Bearbeitungskopf zusätzlich an seiner Außenseite mit Energie versorgt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Abmessungen der verschiedenen Bearbeitungsköpfe tritt dabei das Problem auf, dass bei einem Austausch eines Bearbeitungskopfs für die spanende Bearbeitung durch einen Bearbeitungskopf zum Auftragsschweißen die Einrichtung für die Energieversorgung, die für den Bearbeitungskopf für die spanende Bearbeitung, jedoch nicht für den Bearbeitungskopf zum Auftragsschweißen benötigt wird, dem Bearbeitungskopf zum Auftragsschweißen im Weg steht und so einen Austausch der beiden Bearbeitungsköpfe verhindert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, bei der an derselben Bearbeitungskopfaufnahme abwechselnd verschiedene Bearbeitungsköpfe aufgenommen werden können, so dass sowohl eine spanende Werkstückbearbeitung als auch Auftragsschweißen ohne Einschränkungen durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist ein Gehäuse und eine an dem Gehäuse angeordnete Bearbeitungskopfaufnahme auf, die dazu eingerichtet ist, wahlweise einen ersten Bearbeitungskopf zum Auftragen von Material auf ein Werkstück oder einen zweiten Bearbeitungskopf zur spanenden Werkstückbearbeitung auswechselbar aufzunehmen; sowie eine an dem Gehäuse montierte Energieübertragungseinheit zum Übertragen von Energie auf den zweiten Bearbeitungskopf, wobei die Energieübertragungseinheit in einer ersten Arbeitsstellung und in einer zweiten, von der ersten Arbeitsstellung verschiedenen Arbeitsstellung positionierbar ist, und die Werkzeugmaschine dazu eingerichtet ist, in der ersten Arbeitsstellung der Energieübertragungseinheit mit dem an der Bearbeitungskopfaufnahme aufgenommenen ersten Bearbeitungskopf Material auf das Werkstück aufzutragen und in der zweiten Arbeitsstellung der Energieübertragungseinheit mit dem an der Bearbeitungskopfaufnahme aufgenommenen zweiten Bearbeitungskopf die spanende Werkstückbearbeitung auszuführen.
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Dadurch ist es möglich, ein Werkstück an einer einzigen Bearbeitungsstation einer einzigen Maschine auf verschiedene Art und Weise zu bearbeiten und so 3D-Bauteile in Fertigteilqualität in kurzer Zeit zu fertigen oder zu reparieren. Beispielsweise kann das Werkstück abwechselnd einer Laserauftragsschweißbearbeitung und einer Fräsbearbeitung unterzogen werden, ohne das Werkstück dafür zwischen verschiedenen Stationen transportieren zu müssen, indem die benötigten Bearbeitungsköpfe ausgewechselt werden. Insbesondere wird durch die zwei verschiedenen Arbeitsstellungen (oder Positionen) der Energieübertragungseinheit ein Austausch von zwei Bearbeitungsköpfen an der Bearbeitungskopfaufnahme ermöglicht, wobei der erste Bearbeitungskopf sehr groß sein kann (wie zum Beispiel ein Bearbeitungskopf zum Laserauftragsschweißen) und der zweite Bearbeitungskopf eine Energieversorgung benötigt (beispielsweise, um der Rotationsbewegung des Fräswerkzeugs insbesondere bei sehr harten zu fräsenden Materialien zusätzlich eine Schwingbewegung überlagern zu können), die bei fester Positionierung eine Aufnahme des großen ersten Bearbeitungskopfs verhindern würde. Der flexible Wechsel zwischen der Laser- und der Fräsbearbeitung ermöglicht so das Finishing von Bauteilsegmenten, die am Fertigteil später nicht mehr erreichbar sind. Das Bauteil kann in mehreren Stufen aufgebaut werden, wobei der Aufbauprozess für die zwischenzeitliche Fräsbearbeitung einmal oder mehrmals unterbrochen werden kann. Somit ist die Fertigung oder Reparatur kompletter, großer Bauteile oder die Fertigung von 3D-Geometrien mit Hinterschneidungen und ohne die Verwendung von Stützgeometrien realisierbar.
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Vorzugsweise wird die Energieübertragungseinheit durch Verschwenken von der ersten Arbeitsstellung in die zweite Arbeitsstellung oder von der zweiten Arbeitsstellung in die erste Arbeitsstellung überführt.
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Dies hat den Vorteil, dass vor der Aufnahme des ersten Bearbeitungskopfs in der Bearbeitungskopfaufnahme die bei der Verwendung des ersten Bearbeitungskopfs nicht benötigte Energieübertragungseinheit aus dem Bereich herausgeschwenkt werden kann, die der erste Bearbeitungskopf nach der Aufnahme in der Bearbeitungskopfaufnahme einnimmt.
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Vorzugsweise weist die Energieübertragungseinheit einen ersten Abschnitt zum Befestigen der Energieübertragungseinheit an dem Gehäuse der Werkzeugmaschine und einen zweiten Abschnitt zum Übertragen von Energie auf den zweiten Bearbeitungskopf auf, wobei ein Endabschnitt des ersten Abschnitts mit einem Endabschnitt des zweiten Abschnitts so verbunden ist, dass der erste Abschnitt in einem Winkel zwischen 10 Grad und 170 Grad zu dem zweiten Abschnitt orientiert ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Abschnitt in einem Winkel zwischen 80 Grad und 120 Grad zu dem zweiten Abschnitt orientiert ist. Eine derart geformte Energieübertragungseinheit kann besonders platzsparend an der Werkzeugmaschine angebracht werden, so dass sie in beiden Arbeitsstellungen nahe an der Bearbeitungskopfaufnahme positioniert ist.
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Vorzugsweise wird die Energieübertragungseinheit von der ersten Arbeitsstellung in die zweite Arbeitsstellung überführt, indem die Energieübertragungseinheit um im Wesentlichen 180 Grad um eine Rotationsachse an einem mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbundenen Endabschnitt der Energieübertragungseinheit verschwenkt wird.
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Durch die 180 Grad-Verschwenkung kann die Energieübertragungseinheit aus dem Bereich des ersten Bearbeitungskopfs entfernt werden, ohne dass die Energieübertragungseinheit dafür verschoben oder verfahren werden muss. Die notwendige Bewegung der Energieübertragungseinheit wird somit auf ein Minimum begrenzt.
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Vorzugsweise ist die Energieübertragungseinheit über einen Befestigungsabschnitt an dem Gehäuse der Werkzeugmaschine mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbunden, und vorzugsweise ist der Befestigungsabschnitt neben der Bearbeitungskopfaufnahme an dem Gehäuse der Werkzeugmaschine angeordnet.
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Der Befestigungsabschnitt bietet zusätzlichen Schutz für die Energieübertragungseinheit vor allem in der ersten Arbeitsstellung, in der die Energieübertragungseinheit für die Bearbeitung nicht benötigt wird.
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Vorzugsweise ist die Energieübertragungseinheit dazu eingerichtet, in der zweiten Arbeitsstellung berührungslos Energie auf den rotierbaren zweiten Bearbeitungskopf zu übertragen.
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Somit kann ohne mechanischen Verschleiß Energie von der sich während der Bearbeitung nicht bewegenden Energieübertragungseinheit auf den zweiten Bearbeitungskopf, der während der Bearbeitung rotiert, übertragen werden.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine den zweiten Bearbeitungskopf auf, wobei der zweite Bearbeitungskopf einen Ultraschallwandler zum Erzeugen einer Ultraschallschwingung für ein in dem zweiten Bearbeitungskopf aufgenommenes Werkzeug aufweist, und vorzugsweise ist die Energieübertragungseinrichtung dazu eingerichtet, in der zweiten Arbeitsstellung den Ultraschallwandler mit Energie zum Erzeugen der Ultraschallschwingung zu versorgen.
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Somit wird eine Ultraschallbearbeitung eines Werkstücks ermöglicht. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von spröd-harten Materialien von Vorteil. Dabei wird dem rotierenden Fräswerkzeug eine Schwingung mit Ultraschallfrequenz überlagert, um das Abtragen des Materials zu erleichtern.
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Vorzugsweise weist die Energieübertragungseinheit eine erste Spule eines Transformators auf, und weist der zweite Bearbeitungskopf eine mit dem Ultraschallwandler verbundene zweite Spule des Transformators auf, wobei die erste Spule und die zweite Spule in einer Richtung entlang einer Längsachse des zweiten Bearbeitungskopfs beabstandet angeordnet sind, wenn der zweite Bearbeitungskopf in der Bearbeitungskopfaufnahme aufgenommen ist.
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Ein Transformator bietet eine verlässliche und konstruktiv einfache Möglichkeit, Energie zwischen einem festen Element (der Energieübertragungseinheit) und einem rotierenden Element (dem zweiten Bearbeitungskopf) berührungslos zu übertragen.
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Vorzugsweise ist die erste Spule so in der Energieübertragungseinheit angeordnet, dass die erste Spule in der ersten Arbeitsstellung einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine abgewandt ist und in der zweiten Arbeitsstellung der Energieübertragungseinheit dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine zugewandt ist.
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Dies hat den Vorteil, dass die erste Spule besser gegen äußere Einflüsse geschützt ist, wenn sie gerade nicht gebraucht wird.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine den ersten Bearbeitungskopf und eine an dem ersten Bearbeitungskopf angeschlossene Zuführungsleitung zum Zuführen von Material zum Auftragen auf das Werkstück auf.
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Somit kann Material zum Auftragen auf das Werkstück wie beispielsweise Metallpulver, am ersten Bearbeitungskopf bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine eine erste Wechseleinrichtung zum Ein- und Auswechseln des ersten Bearbeitungskopfs in der Bearbeitungskopfaufnahme und eine zweite Wechseleinrichtung zum Ein- und Auswechseln des zweiten Bearbeitungskopfs in der Bearbeitungskopfaufnahme auf.
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Somit können die beiden Bearbeitungsköpfe an der Bearbeitungskopfaufnahme ausgewechselt werden.
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Vorzugsweise ist der erste Bearbeitungskopf als Auftragsschweißkopf ausgebildet, mit einer Einheit zum Lenken eines Laserstrahls auf eine Position auf dem Werkstück, einer Einheit zum Aufbringen von Schweißmaterial auf das Werkstück an der Position auf dem Werkstück, und einer Einheit zum Leiten von Schutzgas in einen Bereich um die Position auf dem Werkstück.
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Dadurch kann beispielsweise Metallpulver schichtweise auf ein Basismaterial aufgetragen werden und mit diesem poren- und rissfrei verschmolzen werden. Das Metallpulver geht eine hochfeste Schweißverbindung mit der Oberfläche ein. Das Schutzgas verhindert die Oxidation während des Aufbauprozesses. Nach dem Erkalten entsteht eine Metallschicht, die mechanisch, also z.B. durch Fräsen, bearbeitet werden kann. Ein Materialauftrag mit einer Pulverdüse ist ca. zehnmal schneller als das Pulverbettverfahren. Zudem ist damit eine Komplettbearbeitung ohne Zuhilfenahme einer Prozesskammer möglich. Mit dem Laserauftragsschweißen können Wandstärken von 0,1 mm bis 5 mm erreicht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit aufgenommenem Bearbeitungskopf.
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3 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit aufgenommenem Bearbeitungskopf aus einer anderen Perspektive.
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4 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einem anderen aufgenommenen Bearbeitungskopf.
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5 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit dem anderen aufgenommenen Bearbeitungskopf aus einer anderen Perspektive.
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6 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfs einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
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7 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN UND DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert anhand von Ausführungsbeispielen und der beispielhaften Figuren beschrieben und erläutert.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine 1. Die Werkzeugmaschine 1 weist einen schwenkbaren Drehtisch 9 auf, auf dem ein Werkstück 2 zur Bearbeitung eingespannt ist.
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Oberhalb des Werkstücks 2 befindet sich eine Bearbeitungskopfaufnahme 20, an der ein Bearbeitungskopf 30, 40 aufgenommen werden kann. Die Bearbeitungskopfaufnahme 20 ist mittels dreier Linearachsen in x-, y- und z-Richtung verfahrbar. Mit dem schwenkbaren Drehtisch 9 wird damit ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum zur Verfügung gestellt.
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Die Werkzeugmaschine 1 weist einen ersten Bearbeitungskopf 30 auf, der mittels einer ersten Wechseleinrichtung 31 in x-Richtung so verfahren werden kann, dass er an der Bearbeitungskopfaufnahme 20 ein- oder ausgewechselt werden kann. Der erste Bearbeitungskopf 30 ist dabei dauerhaft mit einer Zuführungsleitung 32 verbunden, die zum Zuführen von Material 6 dient, das der erste Bearbeitungskopf 30 auf das Werkstück 2 aufträgt.
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Die erste Wechseleinrichtung 31 ist als ein automatisches Shuttle ausgebildet, mit dem der erste Bearbeitungskopf 30 seitlich in den Arbeitsraum eingeführt wird. An einer vordefinierten Wechselposition wird der erste Bearbeitungskopf 30 automatisch an der HSK-Schnittstelle der Bearbeitungskopfaufnahme 20 eingespannt. Danach fährt der Shuttle wieder zurück auf seine Parkposition. Während der Fräsbearbeitung mittels des zweiten Bearbeitungskopfs 40 befindet sich der erste Bearbeitungskopf 30 zum Schutz vor Kühlmittel und Spänen außerhalb des Arbeitsraums.
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Darüber hinaus weist die Werkzeugmaschine 1 ein Werkzeugmagazin 3 auf, in dem mehrere Werkzeuge 4 wie zum Beispiel Bohr-, Fräs- oder Schneidwerkzeuge untergebracht werden können. Ein zweiter Bearbeitungskopf 40 kann mit einem Werkzeug 4 aus dem Werkzeugmagazin 3 beispielsweise mit Hilfe von Greifarmen bestückt werden und mit einer zweiten Wechseleinrichtung 41 in x-Richtung zu der Bearbeitungskopfaufnahme 20 gefahren werden. Dort kann der zweite Bearbeitungskopf 40 in die HSK-Schnittstelle der Bearbeitungskopfaufnahme 20 zur Werkstückbearbeitung eingesetzt werden.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine 1 mit aufgenommenem zweitem Bearbeitungskopf 40, in dem die Bearbeitungskopfaufnahme 20, die Energieübertragungseinheit 50 in der zweiten Arbeitsstellung und der obere Teil des zweiten Bearbeitungskopfs 40 im Detail gezeigt sind.
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Die Energieübertragungseinheit 50 ist über einen Befestigungsabschnitt 56, der neben der Bearbeitungskopfaufnahme 20 am Gehäuse 10 der Werkzeugmaschine 1 angeordnet ist, am Gehäuse 10 befestigt und versorgt den zweiten Bearbeitungskopf 40 berührungslos mit Energie. Dazu weist die Energieübertragungseinheit 50 einen ersten Abschnitt 51 und einen zweiten Abschnitt 52, der im Wesentlichen in einem rechten Winkel zum ersten Abschnitt 51 orientiert ist, auf. Der erste Abschnitt 51 und der zweite Abschnitt 52 sind an ihren jeweiligen Endabschnitten 53 und 54 miteinander verbunden. Die Energieübertragungseinheit 50 ist an einem Endabschnitt 55, der zugleich auch ein Endabschnitt des ersten Abschnitts 51 ist, mit dem Befestigungsabschnitt 56 schwenkbar verbunden.
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In der zweiten Arbeitsstellung, wie in 2 gezeigt, ist die Energieübertragungseinheit 50 so positioniert, dass sie mittels einer ersten Spule 57 in einem Endabschnitt des zweiten Abschnitts 52, der dem zweiten Bearbeitungskopf 40 zugewandt ist, Energie auf den rotierbaren zweiten Bearbeitungskopf 40 übertragen kann. Die erste Spule 57 kann als Ringsegment ausgebildet sein. Der zweite Bearbeitungskopf 40 weist dazu eine zweite Spule 43 auf, die als Vollring ausgebildet sein kann und die in einer Längsrichtung des zweiten Bearbeitungskopfs 40 beabstandet zur ersten Spule 57 angeordnet ist. Somit wird in 2 Energie von oben nach unten von der ersten Spule 57 auf die zweite Spule 43 übertragen.
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3 zeigt den Ausschnitt der Werkzeugmaschine 1 aus 2 aus einer leicht gedrehten Perspektive. Auch in 3 befindet sich die Energieübertragungseinheit 50 in der zweiten Arbeitsstellung. Um die Energieübertragungseinheit 50 in die erste Arbeitsstellung zu überführen, wird sie um die Achse A um etwa 180 Grad nach oben verschwenkt.
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In 3 ist außerdem der Motor 58 zum Verschwenken der Energieübertragungseinheit 50 gezeigt, der bezüglich des Befestigungsabschnitts 56 der Energieübertragungseinheit 50 gegenüberliegt und über den Befestigungsabschnitt 56 mit Energie versorgt werden kann.
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4 zeigt den Ausschnitt der Werkzeugmaschine 1 aus der gleichen Perspektive wie in 2. Die Energieübertragungseinheit 50 befindet sich in der ersten Arbeitsstellung. Außerdem ist der erste Bearbeitungskopf 30 an der Bearbeitungskopfaufnahme 20 aufgenommen. Der erste Bearbeitungskopf 30 ist wesentlich größer als der zweite Bearbeitungskopf 40, da er im Gegensatz zum zweiten Bearbeitungskopf 40 zum Auftragen von Material konstruiert ist. Dadurch, dass die Energieübertragungseinheit 50 in 4 nach oben verschwenkt wurde, ist für den ersten Bearbeitungskopf 30 in einem Bereich unterhalb der Bearbeitungskopfaufnahme 20 ausreichend Raum. Der Aufbau und die Funktionsweise des ersten Bearbeitungskopfs 30 wird anhand von 6 und 7 genauer beschrieben.
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5 zeigt den an der Bearbeitungskopfaufnahme 20 aufgenommenen ersten Bearbeitungskopf 30 und die Energieübertragungseinheit 50 in der ersten Arbeitsstellung aus einer anderen Perspektive. In der ersten Arbeitsstellung wird die erste Spule 57 in der Energieübertragungseinheit 50 durch das Befestigungselement 56 geschützt. An die Öffnung 33 des ersten Bearbeitungskopfs 30 kann eine schlauchförmige Zuführungsleitung 32 (siehe 1) zum Zuführen von Schweißmaterial 6 angeschlossen werden.
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6 zeigt einen dem Werkstück 2 zugewandten Abschnitt des ersten Bearbeitungskopfs 30. Eine Einheit 60 (siehe 7) zum Lenken eines Laserstrahls 5 lenkt einen Laserstrahl 5 durch den ersten Bearbeitungskopf 30 auf eine Werkstückoberfläche. Dadurch wird die Werkstückoberfläche lokal aufgeschmolzen. Gleichzeitig wird durch eine Einheit 70 (siehe 7) zum Aufbringen von Schweißmaterial 6 das Schweißmaterial 6 in Form von Metallpulver auf den Bereich auf der Werkstückoberfläche aufgebracht, der gerade vom Laserstrahl 5 getroffen wird. Dadurch wird das Metallpulver ebenfalls geschmolzen und kann sich mit dem aufgeschmolzenen Metall auf der Werkstückoberfläche fest verbinden. Durch Verfahren des ersten Bearbeitungskopfs 30 wird so eine neue Schicht 8 auf dem Werkstück 2 aufgebaut. Schutzgas 7, das von einer Einheit 80 (siehe 7) zum Leiten von Schutzgas 8 so in Richtung des Werkstücks gelenkt wird wird, dass es das Metallpulver umströmt, verhindert die Oxidation des Metallpulvers beim Aufbau der Schicht 8.
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7 zeigt einen Ausschnitt der Werkzeugmaschine 1 mit aufgenommenem ersten Bearbeitungskopf 30 und zu bearbeitendem Werkstück 2 auf dem Drehtisch 9 der Werkzeugmaschine 1. An den ersten Bearbeitungskopf 30 ist seitlich die Zuführungsleitung 32 angeschlossen. Die Energieübertragungseinheit 50 ist in 7 nicht zu sehen, weil sie durch die Bearbeitungskopfaufnahme 20 verdeckt wird. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Einheiten 60, 70 und 80 zum Lenken des Laserstrahls 5, zum Aufbringen von Schweißmaterial 6 und zum Leiten von Schutzgas 7 in den ersten Bearbeitungskopf 30 integriert. Der Laserstrahl 5 wird dabei im ersten Bearbeitungskopf 30 erzeugt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern vielmehr können einzelne Aspekte bzw. einzelne Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeugmaschine
- 2
- Werkstück
- 3
- Werkzeugmagazin
- 4
- Werkzeug
- 5
- Laserstrahl
- 6
- Schweißmaterial
- 7
- Schutzgas
- 8
- Schicht
- 9
- Tisch
- 10
- Gehäuse
- 20
- Bearbeitungskopfaufnahme
- 30
- erster Bearbeitungskopf
- 31
- erste Wechseleinrichtung
- 32
- Zuführungsleitung
- 33
- Öffnung
- 40
- zweiter Bearbeitungskopf
- 41
- zweite Wechseleinrichtung
- 42
- Ultraschallwandler
- 43
- zweite Spule
- 50
- Energieübertragungseinheit
- 51
- erster Abschnitt
- 52
- zweiter Abschnitt
- 53
- Endabschnitt des ersten Abschnitts
- 54
- Endabschnitt des zweiten Abschnitts
- 55
- Endabschnitt der Energieübertragungseinheit
- 56
- Befestigungsabschnitt
- 57
- erste Spule
- 58
- Motor
- 60
- Einheit zum Lenken des Laserstrahls
- 70
- Einheit zum Aufbringen von Schweißmaterial
- 80
- Einheit zum Leiten von Schutzgas
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013224649 A1 [0003]
- WO 2014/013247 A2 [0004]
