DE102020122767A1 - Milling head with sensor, milling machine with a milling head and method for collecting data - Google Patents

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    • B23C2260/76—Sensors

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fräskopf für eine Werkzeugmaschine (3), insbesondere Fräsmaschine, mit einem feststehenden Abschnitt und mit einem drehbaren Abschnitt, wobei der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar ist, wobei der drehbare Abschnitt einen elektrischen Sensor (39) umfasst, wobei der elektrische Sensor (39) insbesondere zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine (3) und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine (3) zu bearbeitenden Werkstücks vorgesehen ist.The invention relates to a milling head for a machine tool (3), in particular a milling machine, having a fixed section and a rotatable section, the rotatable section being rotatable relative to the fixed section, the rotatable section comprising an electrical sensor (39), the electrical sensor (39) is provided in particular for acquiring data of a working space of the machine tool (3) and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Fräskopf für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Fräsmaschine, eine Fräsmaschine mit einem Fräskopf und ein Verfahren zur Erfassung von Daten.The invention relates to a milling head for a machine tool, in particular a milling machine, a milling machine with a milling head and a method for acquiring data.

Im Stand der Technik wird beim Fräsen das zu fräsende Werkstück oder der Arbeitsraum, in welchem sich der Fräser der Fräsmaschine bewegt von einem Maschinisten fortlaufend beobachtet. Hierbei beobachtet der Maschinist beispielsweise, ob die Fräsmaschine ordnungsgemäß arbeitet, ob keine Kollision zwischen einer Komponente der Fräsmaschine und dem Werkstück stattfindet, oder ob der Fräser nicht in den Werktisch der Fräsmaschine fräst.In the prior art, the workpiece to be milled or the work space in which the milling cutter of the milling machine moves is continuously observed by a machinist during milling. Here, the machinist observes, for example, whether the milling machine is working properly, whether there is no collision between a component of the milling machine and the workpiece, or whether the milling cutter is not milling into the workbench of the milling machine.

Bei sehr großen Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, mit Arbeitswegen von mindestens 1 m, insbesondere mindestens 3 m, insbesondere mindestens 10 m in mindestens einer Raumrichtung, ist der Fräsbereich aus dem Bedienstand der Fräsmaschine nicht immer vollständig einsehbar. In der Praxis wird daher der Maschinist meist von einer zweiten Person unterstützt, die sich beim Fräsen außerhalb des Bedienstands aufhalten und das Werkstück bzw. den Fräser beobachten kann, oder es sind Spiegel angebracht. Eine Bedienung einer Werkzeugmaschine durch zwei Personen ist teuer. Die Spiegel sind oftmals verschmutzt oder, insbesondere bei sehr großen Werkzeugmaschinen, an einer Stelle angebracht die nicht immer den Arbeitsbereich vollständig abdecken kann.In the case of very large machine tools, in particular milling machines, with working distances of at least 1 m, in particular at least 3 m, in particular at least 10 m in at least one spatial direction, the milling area is not always fully visible from the operator's station of the milling machine. In practice, the machinist is therefore usually supported by a second person who can stay outside the operator's station during milling and observe the workpiece or the milling cutter, or mirrors are attached. Operating a machine tool by two people is expensive. The mirrors are often dirty or, especially in the case of very large machine tools, are attached in a place that cannot always completely cover the work area.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Fräskopf für eine Werkzeugmaschine anzugeben, mit welchem das Werkstück oder der Arbeitsraum beim Fräsen gut überwachbar ist.It is therefore the object of the invention to specify a milling head for a machine tool with which the workpiece or the work area can be easily monitored during milling.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fräsmaschine mit einem Fräskopf für eine Werkzeugmaschine anzugeben, mit welchem das Werkstück oder der Arbeitsraum beim Fräsen gut überwachbar ist.It is therefore the object of the invention to specify a milling machine with a milling head for a machine tool, with which the workpiece or the work area can be easily monitored during milling.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes einer Werkzeugmaschine und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücks, mit einem Fräskopf oder mit einer Fräsmaschine anzugeben, mit welchem das Werkstück oder der Arbeitsraum beim Fräsen gut überwacht werden kann.It is also an object of the invention to specify a method for acquiring data of a workspace of a machine tool and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool, with a milling head or with a milling machine, with which the workpiece or the workspace is milled can be well monitored.

Die Aufgabe wird mit einem Fräskopf nach Anspruch 1 und/oder mit einer Fräsmaschine nach Anspruch 8 gelöst.The object is achieved with a milling head according to claim 1 and/or with a milling machine according to claim 8.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.With regard to the method, the object is achieved with a method according to claim 9.

Erfindungsgemäß ist ein Fräskopf für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Fräsmaschine, mit einem feststehenden Abschnitt und mit einem drehbaren Abschnitt vorgesehen. Der drehbare Abschnitt ist relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar bzw. schwenkbar. Der drehbare Abschnitt umfasst einen elektrischen Sensor. Der elektrische Sensor ist insbesondere zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücks vorgesehen. Durch die Anbringung eines Sensors am Fräskopf wird ermöglicht, dass sich der Sensor beim Fräsen immer ganz nah am Werkstück befindet. Der Sensor bewegt sich beim Fräsen automatisch mit dem Fräskopf mit, so dass der Sensor automatisch mit den Bewegungen des Fräskopfs ausgerichtet ist. Zweckmäßig ist der Sensor am drehenden Abschnitt angeordnet, so dass der Sensor eben auch bei Drehung immer den relevanten Arbeitsraum, in welchem sich das Werkstück befindet, oder das Werkstück direkt detektieren kann.According to the invention, a milling head for a machine tool, in particular a milling machine, is provided with a fixed section and with a rotatable section. The rotatable section is rotatable or pivotable relative to the fixed section. The rotatable section includes an electrical sensor. The electrical sensor is provided in particular for acquiring data of a working space of the machine tool and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool. Attaching a sensor to the milling head means that the sensor is always very close to the workpiece during milling. During milling, the sensor moves automatically with the milling head so that the sensor is automatically aligned with the movements of the milling head. The sensor is expediently arranged on the rotating section, so that the sensor can always detect the relevant working space in which the workpiece is located, or the workpiece directly, even when rotating.

Vorteilhaft ist der elektrische Sensor eine Kamera. Vorteilhaft umfasst die Kamera eine Optik im Schärfebereich von etwa 200 bis etwa 500 mm, insbesondere für den Nahbereich. Vorteilhaft umfasst die Kamera eine Optik im Schärfebereich von etwa 500 bis etwa 3000 mm, insbesondere für den Fernbereich. Vorteilhaft umfasst die Kamera zwei Optiken, eine erste Optik mit einem Schärfebereich von 200 bis 500 mm, insbesondere für den Nahbereich, und eine zweite Optik mit einem Schärfebereich von etwa 500 bis etwa 3000 mm, insbesondere für den Fernbereich. Zweckmäßig beträgt der Öffnungswinkel horizontal etwa 100° und vertikal etwa 50°. Der Außendurchmesser des Gehäuses der Kamera beträgt etwa 70 mm im Durchmesser und des Gehäuses der Kamera weist eine Länge von etwa 50 mm, mit Steckeranschlüssen von etwa 65 mm auf. Zweckmäßig streamt die Kamera in 4 K und/oder in FullHD. Zweckmäßig ist die Kamera mit einer rotierenden Sichtscheibe versehen. Damit ist eine dauerhaft klare Sicht gewährleistet. Zweckmäßig umfasst die Kamera, und/oder der Fräskopf, und/oder die Fräsmaschine ein Leuchmittel, insbesondere LED. Damit können gute Sichtverhältnisse geschaffen werden.The electrical sensor is advantageously a camera. The camera advantageously includes optics in the focus range of approximately 200 to approximately 500 mm, in particular for the close-up range. Advantageously, the camera includes optics in the focus range of about 500 to about 3000 mm, especially for the long range. The camera advantageously includes two optics, a first optic with a focus range of 200 to 500 mm, in particular for the close range, and a second optic with a focus range of approximately 500 to approximately 3000 mm, particularly for the long range. The opening angle is expediently approximately 100° horizontally and approximately 50° vertically. The outer diameter of the body of the camera is about 70mm in diameter and the body of the camera is about 50mm in length with male terminals of about 65mm. The camera conveniently streams in 4K and/or in FullHD. The camera is expediently provided with a rotating viewing pane. This ensures a permanently clear view. The camera and/or the milling head and/or the milling machine expediently includes a light source, in particular an LED. Good visibility conditions can thus be created.

Vorzugsweise ist der elektrische Sensor ein Laserscanner, beispielsweise ein 3D-Laserscanner. Damit können besonders gut Abstände und Längen gemessen werden. Vorzugsweise ist der elektrische Sensor ein Temperatursensor. Damit kann die Temperatur des Werkstücks und/oder des Fräsers überwacht werden.The electrical sensor is preferably a laser scanner, for example a 3D laser scanner. This makes it particularly easy to measure distances and lengths. The electrical sensor is preferably a temperature sensor. This allows the temperature of the workpiece and/or the milling cutter to be monitored.

Vorzugsweise besteht der elektrische Sensor aus mehreren Einzelsensoren, beispielweise aus einer Kamera und aus einem Laserscanner, beispielweise aus einer Kamera und aus einem Temperatursensor, beispielweise aus einer Kamera und aus einem Laserscanner und aus einem Temperatursensor, beispielweise aus eine Temperatursensor und aus einem Laserscanner. Es sind weitere Kombinationen mit weiteren Sensoren denkbar und vorteilhaft.The electrical sensor preferably consists of several individual sensors, for example a camera and a laser scanner, for example a camera and a temperature sensor, for example a camera and a laser scanner and a temperature sensor, for example a temperature sensor and a laser scanner. Further combinations with further sensors are conceivable and advantageous.

Zweckmäßig kommuniziert der elektrische Sensor Signale über ein elektrisches Kabel. Dadurch können hohe Datenraten erzielt werden. Außerdem kann die Übertragung von Kamerabildern in Echtzeit ohne Verzögerung und ohne Qualitätsverlust erfolgen.Conveniently, the electrical sensor communicates signals via an electrical cable. This allows high data rates to be achieved. In addition, the transmission of camera images can take place in real time without delay and without loss of quality.

Vorteilhaft ist am Übergang vom feststehenden Abschnitt zum drehbaren Abschnitt ein Schleifring angeordnet. Vorteilhaft ist im drehbaren Abschnitt ein erster Teil des elektrischen Kabels vom elektrischen Sensor zum Schleifring geführt. Vorteilhaft ist im feststehenden Abschnitt ein zweiter Teil des Kabels vom Schleifring wegführt. Vorteilhaft ist der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar, insbesondere mehrfach um 360° drehbar. Vorteilhaft liegt das Zentrum des Schleifrings auf der Drehachse des drehbaren Abschnitts.A slip ring is advantageously arranged at the transition from the fixed section to the rotatable section. A first part of the electrical cable is advantageously routed from the electrical sensor to the slip ring in the rotatable section. Advantageously, a second part of the cable leads away from the slip ring in the fixed section. The rotatable section is advantageously rotatable relative to the fixed section, in particular rotatable several times by 360°. The center of the slip ring advantageously lies on the axis of rotation of the rotatable section.

Vorzugsweise ist das elektrische Kabel mindestens abschnittsweise parallel zur Drehachse des drehenden Abschnitts geführt, insbesondere ist das elektrische Kabel mindestens abschnittsweise entlang der Drehachse des drehenden Abschnitts geführt. Dadurch kann die Kabellänge kurz gehalten werden. Außerdem ist die Anbindung an den Schleifring dadurch besonders gut möglich.The electrical cable is preferably routed at least in sections parallel to the axis of rotation of the rotating section, in particular the electrical cable is routed at least in sections along the axis of rotation of the rotating section. This allows the cable length to be kept short. In addition, the connection to the slip ring is particularly easy as a result.

Zweckmäßig erzeugt der elektrische Sensor Daten von mehreren MHz, insbesondere von mehreren GHz.The electrical sensor expediently generates data of several MHz, in particular several GHz.

Vorteilhaft ist der Fräskopf ein 45°-Fräskopf. Gerade bei 45° Fräsköpfen ist aufgrund der hohen Flexibilität die Überwachung des vollständigen Arbeitsraumes mithilfe des im Fräskopf angeordneten elektrischen Sensors besonders gut möglich.The milling head is advantageously a 45° milling head. With 45° milling heads in particular, the high degree of flexibility makes it particularly easy to monitor the entire working area using the electrical sensor in the milling head.

Erfindungsgemäß ist eine Fräsmaschine mit einem Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgeshen.According to the invention, a milling machine with a milling head according to one of Claims 1 to 7 is provided.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes einer Werkzeugmaschine und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücks, mit einem Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder mit einer Fräsmaschine nach Anspruch 8, mit den folgenden Verfahrensschritten vorgesehen

  • - Erfassen von Daten durch den Sensor,
  • - Übermittlung der erfassten Daten an ein Auswertegerät.
According to the invention, a method for acquiring data of a working area of a machine tool and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool is provided, with a milling head according to one of Claims 1 to 7 or with a milling machine according to Claim 8, with the following method steps
  • - acquisition of data by the sensor,
  • - Transmission of the recorded data to an evaluation device.

Zweckmäßig ist im feststehenden Abschnitt des Fräskopfs das Auswertegerät angeordnet. Besonders zweckmäßig ist das Auswertegerät in der Werkzeugmaschine, insbesondere außerhalb des Fräskopfs angeordnet. Hierdurch sind die Kabellängen kurz, und dennoch kann gut ausgewertet werden. Das Auswertegerät kann vorteilhaft auch außerhalb der Fräsmaschine angeordnet sein.The evaluation device is expediently arranged in the stationary section of the milling head. The evaluation device is particularly expediently arranged in the machine tool, in particular outside of the milling head. As a result, the cable lengths are short, and it is still possible to evaluate well. The evaluation device can advantageously also be arranged outside of the milling machine.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgende anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fräskopfs,
  • 2 eine weitere perspektivische Ansicht des Fräskopfs,
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Fräskopfs mit Teilen einer Fräsmaschine,
  • 4 eine Seitenansicht des Fräskopfs in einer ersten Stellung,
  • 5 eine Vorderansicht des Fräskopfs,
  • 6 eine Seitenansicht des Fräskopfs in einer zweiten Stellung,
  • 7 eine Schnittansicht des Fräskopfs,
  • 8 eine Schnittansicht des Fräskopfs mit Teilen der Fräsmaschine,
  • 9 eine im Vergleich zu 7 vergrößerte Schnittansicht des Fräskopfs,
  • 10 eine Schnittansicht des in 9 dargestellten Bereichs „Z“ in einem geklemmten Zustand,
  • 11 eine Schnittansicht des in 9 dargestellten Bereichs „Z“ in einem gelösten Zustand,
  • 12 eine Schnittansicht des in 9 dargestellten Bereichs „Y“ in einem geklemmten Zustand, und
  • 13 eine Schnittansicht des in 9 dargestellten Bereichs „Y“ in einem gelösten Zustand.
Advantageous exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures. Show it
  • 1 a perspective view of a milling head,
  • 2 another perspective view of the milling head,
  • 3 a perspective view of the milling head with parts of a milling machine,
  • 4 a side view of the milling head in a first position,
  • 5 a front view of the milling head,
  • 6 a side view of the milling head in a second position,
  • 7 a sectional view of the milling head,
  • 8th a sectional view of the milling head with parts of the milling machine,
  • 9 one compared to 7 enlarged sectional view of the milling head,
  • 10 a sectional view of the in 9 illustrated area "Z" in a clamped state,
  • 11 a sectional view of the in 9 illustrated area "Z" in a released state,
  • 12 a sectional view of the in 9 illustrated area "Y" in a clamped state, and
  • 13 a sectional view of the in 9 shown area "Y" in a released state.

In einem Ausführungsbeispiel zeigen die 1 und 2 einen Fräskopf 1. Bei dem Fräskopf 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Universalfräskopf 45°. Der Fräskopf 1 umfasst einen Anbindungsabschnitt 2. Über den Anbindungsabschnitt 2 ist der Fräskopf 1 an eine in 3 gezeigte Werkzeugmaschine 3 in Form einer Fräsmaschine anbindbar. 3 zeigt nur einen kleinen Teil bzw. nur einen kleinen Ausschnitt der Werkzeugmaschine 3.In one embodiment, the 1 and 2 a milling head 1. In the exemplary embodiment, the milling head 1 is a universal milling head 45°. The milling head 1 comprises a connection section 2. Via the connection section 2, the milling head 1 is connected to an in 3 Machine tool 3 shown can be connected in the form of a milling machine. 3 shows only a small part or only a small section of the machine tool 3.

Der Fräskopf 1 umfasst einen Werkzeugabschnitt 4. An den Werkzeugabschnitt 4 kann ein in den Figuren nicht gezeigtes Werkzeug, beispielsweise ein Fräser oder dergleichen, angebunden sein. Gegebenenfalls kann zur Anbindung des Werkzeugs an den Werkzeugabschnitt 4 des Fräskopfs 1 eine Werkzeugaufnahme erforderlich sein. Der Fräskopf 1 umfasst einen Mittenabschnitt 5. Der Mittenabschnitt 5 verbindet den Anbindungsabschnitt 2 mit dem Werkzeugabschnitt 4. Der Mittenabschnitt 5 ist relativ zum Anbindungsabschnitt 2 dreh- bzw. schwenkbar. Der Werkzeugabschnitt 5 ist relativ zum Mittenabschnitt 5 dreh- bzw. schwenkbar. Durch die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit sind unterschiedliche Positionen des Werkzeugs in der Fräsmaschine 3 realisierbar, so dass komplexe dreidimensionale Geometrien bzw. Werkstücke fräsbar sind. Der Mechanismus der Drehbarkeit wird weiter unten näher erläutert.The milling head 1 comprises a tool section 4. A tool not shown in the figures, for example a milling cutter or the like, can be connected to the tool section 4. If necessary, a tool holder may be required to connect the tool to the tool section 4 of the milling head 1 . The milling head 1 comprises a central section 5. The central section 5 connects the connection section 2 to the tool section 4. The central section 5 can be rotated or pivoted relative to the connection section 2. The tool section 5 can be rotated or pivoted relative to the middle section 5 . Due to the ability to rotate or swivel, different positions of the tool in the milling machine 3 can be realized, so that complex three-dimensional geometries or workpieces can be milled. The mechanism of rotation is explained in more detail below.

Zum Antrieb des Werkzeugs ist eine Kraftübertragung von der Fräsmaschine 3 über den Fräskopf 1 zum Werkzeug erforderlich. 3 zeigt einen in der Fräsmaschine 3 angeordneten Hauptantrieb 6. Der Hauptantrieb 6 überträgt über eine Hauptantriebswelle 7 die Antriebskraft bzw. das Antriebsmoment zum Fräskopf 1. Innerhalb des Fräskopfs 1 wird die Antriebskraft bzw. das Antriebsmoment über eine in 7 gezeigte dritte Welle 10, vierte Welle 11, erste Welle 8 und zweite Welle 9 zum Werkzeug geleitet. Die dritte Welle 8 ist im Betriebszustand mit der Hauptantriebswelle 7 verbunden. Mit dem Ausgang der zweiten Welle 9 ist das Werkzeug wirkverbunden. Im Ausführungsbeispiel ist die erste Welle 8 und die vierte Welle 11 identisch. Zweckmäßig ist die erste Welle 8 mit der zweiten Welle 9 verbunden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass zwischen erster und zweiter Welle ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, insbesondere Winkelgetriebe angeordnet ist. Es kann zweckmäßig sein, dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe ist, oder dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe und ein Winkelgetriebe ist. Zweckmäßig ist die dritte Welle 10 mit der vierten Welle 11 verbunden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass zwischen dritter und vierter Welle ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, insbesondere Winkelgetriebe angeordnet ist. Es kann zweckmäßig sein, dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe ist, oder dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe und ein Winkelgetriebe ist.To drive the tool, a power transmission from the milling machine 3 via the milling head 1 to the tool is required. 3 shows a main drive 6 arranged in the milling machine 3. The main drive 6 transmits the driving force or the driving torque to the milling head 1 via a main drive shaft 7. Within the milling head 1, the driving force or the driving torque is transmitted via an in 7 shown third shaft 10, fourth shaft 11, first shaft 8 and second shaft 9 passed to the tool. The third shaft 8 is connected to the main drive shaft 7 in the operating state. The tool is operatively connected to the output of the second shaft 9 . In the exemplary embodiment, the first shaft 8 and the fourth shaft 11 are identical. The first shaft 8 is expediently connected to the second shaft 9 . In particular, it can be advantageous for a gear, in particular a toothed gear, in particular an angular gear, to be arranged between the first and second shaft. It may be appropriate that the gear is a reduction gear, or that the gear is a reduction gear and an angular gear. The third shaft 10 is expediently connected to the fourth shaft 11 . In particular, it can be advantageous for a gear, in particular a toothed gear, in particular an angular gear, to be arranged between the third and fourth shaft. It may be appropriate that the gear is a reduction gear, or that the gear is a reduction gear and an angular gear.

Die 4, 5 und 6 zeigen den Fräskopf 1 und dessen wesentliche Abmessungen, die somit Bestandteil der Beschreibung sind. Vorteilhaft können die Oberflächen der DIN ISO 1302 Reihe 2, die Allgemeintoleranzen der DIN ISO 2768 m k, die Formtoleranzen der DIN ISO 1101, die Lagetoleranzen der DIN ISO 1101, die Werkstückkanten der DIN ISO 13715 und der Urheberrechtsschutz der DIN ISO 16016 entsprechen. Es kann zweckmäßig sein, dass nur eine der vorgenannten Angaben zutrifft. Es kann auch zweckmäßig sein, dass eine Kombination der vorgenannten Angaben zutrifft. 4 und 6 unterscheiden sich im Wesentlichen dadurch, dass der Werkzeugabschnitt 4 um 90° gedreht ist.the 4 , 5 and 6 show the milling head 1 and its essential dimensions, which are therefore part of the description. The surfaces can advantageously correspond to DIN ISO 1302 series 2, the general tolerances to DIN ISO 2768 mk, the form tolerances to DIN ISO 1101, the position tolerances to DIN ISO 1101, the workpiece edges to DIN ISO 13715 and the copyright protection to DIN ISO 16016. It may be appropriate that only one of the above statements applies. It can also be useful for a combination of the above statements to apply. 4 and 6 differ essentially in that the tool section 4 is rotated by 90°.

Anhand der 7 bis 11 soll im Nachfolgenden der Kraftübertragungsmechanismus vom Hauptantrieb 6 (3) auf das Werkzeug sowie der Mechanismus der Drehbarkeit erläutert werden.Based on 7 until 11 In the following, the power transmission mechanism from the main drive 6 ( 3 ) on the tool and the mechanism of rotation are explained.

Der Fräskopf 1 umfasst den Mittenabschnitt 5 und den Werkzeugabschnitt 6. Der Mittenabschnitt 5 ist im Betriebszustand drehfest verbunden mit dem Werkzeugabschnitt 4. Mit Betriebszustand ist gemeint, dass bei Anschluss des Fräskopfs 1 an die Fräsmaschine 3 und bei Anschluss eines Werkzeugs an den Fräskopf 1 ein Werkstück fräsbar ist.The milling head 1 comprises the middle section 5 and the tool section 6. The middle section 5 is non-rotatably connected to the tool section 4 in the operating state. The operating state means that when the milling head 1 is connected to the milling machine 3 and when a tool is connected to the milling head 1 workpiece can be milled.

Der Mittenabschnitt 5 ist mit dem Werkzeugabschnitt 6 verbunden. Die erste Kupplung 12 umfasst einen ersten oberen Ring 13, einen ersten unteren Ring 14 und einen ersten Zwischenring 15. Der erste obere Ring 13 ist mit dem Mittenabschnitt 5 drehfest verbunden. Der erste untere Ring 14 ist mit dem Werkzeugabschnitt 4 drehfest verbunden. Zwischen dem ersten oberen Ring 13 und dem ersten unteren Ring 14 ist der erste Zwischenring 15 angeordnet.The middle section 5 is connected to the tool section 6 . The first clutch 12 comprises a first upper ring 13, a first lower ring 14 and a first intermediate ring 15. The first upper ring 13 is connected to the center section 5 in a rotationally fixed manner. The first lower ring 14 is non-rotatably connected to the tool section 4 . The first intermediate ring 15 is arranged between the first upper ring 13 and the first lower ring 14 .

In einer in 10 gezeigten ersten Arbeitsposition 16 ist die erste Kupplung 12 eingekuppelt. Anders ausgedrückt ist die erste Kupplung 12 in der ersten Arbeitsposition 16 in einem geklemmten Zustand. In der ersten Arbeitsposition 16 ist der erste Zwischenring 15 drehfest mit dem ersten unteren Ring 13 und drehfest mit dem ersten oberen Ring 14 verbunden. Damit ist in der ersten Arbeitsposition 16 eine drehfeste Verbindung zwischen Mittenabschnitt 5 und Werkzeugabschnitt 6 hergestellt. In der ersten Arbeitsposition 16 ist damit der Betriebszustand hergestellt.in a 10 shown first working position 16, the first clutch 12 is engaged. In other words, the first clutch 12 is in a clamped state in the first working position 16 . In the first working position 16, the first intermediate ring 15 is non-rotatably connected to the first lower ring 13 and non-rotatably to the first upper ring 14 . In this way, in the first working position 16 a non-rotatable connection is established between the middle section 5 and the tool section 6 . In the first working position 16, the operating state is thus established.

In einer in 11 gezeigten ersten Kuppelposition 17 ist die erste Kupplung 12 ausgekuppelt. Anders ausgedrückt ist die erste Kupplung 12 in der ersten Kuppelposition 17 in einem gelösten Zustand. Der erste Zwischenring 15 ist in der ersten Kuppelposition 17 relativ zum ersten unteren Ring 14 drehbar und relativ zum ersten oberen Ring 13 drehbar. Damit ist in der ersten Kuppelposition 17 der Mittenabschnitt 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 (bzw. umgekehrt) drehbar.in a 11 shown first coupling position 17, the first clutch 12 is disengaged. In other words, the first clutch 12 is in a released state in the first coupling position 17 . The first intermediate ring 15 is in the first dome Position 17 rotatable relative to the first lower ring 14 and rotatable relative to the first upper ring 13. Thus, in the first coupling position 17, the middle section 5 can be rotated relative to the tool section 4 (or vice versa).

Wie gut anhand eines Vergleichs der 10 und 11 ersichtlich ist, wird hierbei nur der Zwischenring 15 in seiner Position verschoben, wohingegen der erste obere Ring 13 und der erste untere Ring 14 die Position nicht ändern. Damit ist die Position des Werkzeugabschnitts 4 in der ersten Kuppelposition 17 und in der ersten Arbeitsposition 18 gleich. Damit können gute Lagerungen vorgesehen sein, so dass die Langlebigkeit des Fräskopfs 1 sichergestellt ist.How well based on a comparison of 10 and 11 As can be seen, in this case only the intermediate ring 15 is shifted in position, whereas the first upper ring 13 and the first lower ring 14 do not change position. The position of the tool section 4 in the first coupling position 17 and in the first working position 18 is therefore the same. Good bearings can thus be provided, so that the longevity of the milling head 1 is ensured.

Zur Verschiebung des ersten Zwischenrings 15 von der ersten Arbeitsposition 16 in die erste Kuppelposition 17, und insbesondere auch zurück, ist ein erster Kolben 25 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist der erste Kolben 25 mit dem ersten Zwischenring 15 verschraubt. Der erste Kolben 25 verfährt in einer Richtung, die etwa parallel zur A-Achse 24 verläuft. Die Verstellung des ersten Zwischenrings 15 erfolgt über ein erstes Antriebsritzel 26. Das Antriebsritzel 26 überträgt die Kraft des zweiten Motors 18 über den ersten Kolben 25 auf den ersten Zwischenring 15 in der ersten Kuppelposition 17 ( 10). Das Antriebsritzel 26 entkoppelt in der ersten Arbeitsposition 16 den zweiten Motor 18 vom ersten Kolben 25 (11). Die Position des ersten Zwischenrings 15 in der ersten Kuppelposition 17 ist verglichen mit Position des ersten Zwischenrings 15 in der ersten Arbeitsposition 18 parallel zur ersten Drehachse der ersten Welle 8 bzw. insbesondere der Dreh-/Schwenkachse des Mittenabschnitts 4, also parallel zur A-Achse 24, um etwa 3 mm verschoben. Der erste Kolben 25 verfährt also um etwa 3 mm.A first piston 25 is provided for moving the first intermediate ring 15 from the first working position 16 into the first coupling position 17, and in particular also back. In the exemplary embodiment, the first piston 25 is screwed to the first intermediate ring 15 . The first piston 25 moves in a direction that runs approximately parallel to the A axis 24 . The first intermediate ring 15 is adjusted via a first drive pinion 26. The drive pinion 26 transmits the power of the second motor 18 via the first piston 25 to the first intermediate ring 15 in the first coupling position 17 ( 10 ). In the first working position 16, the drive pinion 26 decouples the second motor 18 from the first piston 25 ( 11 ). Compared to the position of the first intermediate ring 15 in the first working position 18, the position of the first intermediate ring 15 in the first coupling position 17 is parallel to the first axis of rotation of the first shaft 8 or in particular the axis of rotation/pivoting of the middle section 4, i.e. parallel to the A axis 24, shifted by about 3 mm. The first piston 25 thus moves by about 3 mm.

In der ersten Kuppelposition 17 ist die erste Welle 8 von einem ersten in 3 gezeigten Motor 6 drehbar. Im Ausführungsbeispiel ist der erste Motor 6 der Hauptantrieb 6. Der erste Motor 6 ist hierbei in der Werkzeugmaschine 3 angeordnet. In der ersten Kuppelposition 17 ist der erste Zwischenring 15 von einem in 7 und 9 gezeigten zweiten Motor 18 drehbar. Der zweite Motor 18 ist hierbei im Fräskopf 1, insbesondere im Anbindungsabschnitt 2 des Fräskopfs 1 angeordnet.In the first coupling position 17, the first shaft 8 is from a first in 3 Motor 6 shown rotatable. In the exemplary embodiment, the first motor 6 is the main drive 6. The first motor 6 is arranged in the machine tool 3 in this case. In the first coupling position 17, the first intermediate ring 15 is of an in 7 and 9 shown second motor 18 rotatable. The second motor 18 is in this case arranged in the milling head 1 , in particular in the connection section 2 of the milling head 1 .

Der erste Zwischenring 15 ist in der in 10 gezeigten ersten Arbeitsposition 16 mit einer Anzahl O1 Zähnen über eine erste obere Verzahnung 19 mit dem ersten oberen Ring 13 verzahnt. Der erste Zwischenring 13 ist in der ersten Arbeitsposition 16 mit einer Anzahl U1 Zähnen über eine erste untere Verzahnung 20 mit dem ersten unteren Ring 14 verzahnt.The first intermediate ring 15 is in the in 10 shown first working position 16 toothed with a number O1 teeth via a first upper toothing 19 with the first upper ring 13. In the first working position 16 , the first intermediate ring 13 is toothed with the first lower ring 14 by a number U1 of teeth via a first lower toothing 20 .

Aus der Differenz aus den Winkeln zwischen den Zähnen O1 der ersten oberen Verzahnung 19 und der ersten unteren Verzahnung 20, also 360°/O1 - 360°/U1, ergibt sich eine Teilung. Die Anzahl O1 der Zähne der ersten oberen Verzahnung 19 beträgt im Ausführungsbeispiel 360. Damit kann über die erste obere Verzahnung 19 der Mittenabschnitt 4 zum Werkzeugabschnitt 5 mindestens um 1° verstellt werden. Hierbei wird der Mittenabschnitt 4 zum Werkzeugabschnitt 5 um genau einen Zahn der ersten oberen Verzahnung 19 verdreht. Damit ist gewährleistet, dass Winkelverstellungen um 1° unter Vernachlässigung der Maschinengenauigkeit immer exakt abbildbar sind, also ohne einen mathematischen Fehler. Im Übrigen muss hierbei der erste Zwischenring 15 nicht geschwenkt bzw. gedreht werden.A division results from the difference in the angles between the teeth O1 of the first upper toothing 19 and the first lower toothing 20, ie 360°/O1-360°/U1. The number O1 of teeth of the first upper toothing 19 is 360 in the exemplary embodiment. This means that the central section 4 can be adjusted by at least 1° relative to the tool section 5 via the first upper toothing 19 . Here, the middle section 4 is rotated to the tool section 5 by exactly one tooth of the first upper toothing 19 . This ensures that angular adjustments of 1° can always be mapped exactly, neglecting the machine accuracy, i.e. without a mathematical error. Otherwise, the first intermediate ring 15 does not have to be pivoted or rotated.

Die Anzahl U1 der Zähne der ersten unteren Verzahnung 20 liegen in einem Bereich zwischen 199 und 357 oder zwischen 363 und 401 liegt. Jedenfalls ergibt die Teilung eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen.The number U1 of the teeth of the first lower toothing 20 is in a range between 199 and 357 or between 363 and 401. In any case, the division results in a number with an infinite number of decimal places.

Im Ausführungsbeispiel ist die Anzahl U1 der Zähne der unteren Verzahnung 353. Bei einer Kombination von 360 Zähnen der ersten oberen Verzahnung 19 mit 353 Zähnen der ersten unteren Verzahnung 20 ergibt sich eine Teilung von 360°/360 - 360°/353, also von etwa 0,0198300. Würde man konventionell verfahren, so würde dies bedeuten, dass bei dieser Kombination der Fräskopf 1 auf etwa 0,2° positionierbar ist mit einem Fehler von etwa 0,00017°, der sich aus der Differenz aus dem Soll von 0,2° abzüglich der Teilung von etwa 0,0198300° ergibt.In the exemplary embodiment, the number U1 of teeth on the lower toothing is 353. A combination of 360 teeth on the first upper toothing 19 with 353 teeth on the first lower toothing 20 results in a division of 360°/360-360°/353, ie approximately 0.0198300. If you were to proceed conventionally, this would mean that with this combination, the milling head 1 can be positioned at about 0.2° with an error of about 0.00017°, which results from the difference from the target of 0.2° minus the division of about 0.0198300°.

In vorliegendem Ausführungsbeispiel jedoch wird nun die Teilung bzw. die Kombination von den Zähnezahlen 360 und 353 nicht konventionell genutzt, sondern der entstehende Fehler von etwa 0,00017° wird so ausgenutzt, dass eine Positionierung auf etwa 0,01° erreicht werden kann. Denn nach diesem Ausführungsbeispiel wird der Fehler von etwa 0,00017° nicht vernachlässigt, sondern geschickt aufaddiert, so dass eine Positionierung auf etwa 0,01° erreicht werden kann, und nicht lediglich auf 0,2° (bzw. etwa 0,0198300°).In the present exemplary embodiment, however, the division or the combination of the number of teeth 360 and 353 is not used conventionally, but the resulting error of approximately 0.00017° is utilized in such a way that positioning of approximately 0.01° can be achieved. Because according to this embodiment, the error of about 0.00017° is not neglected, but skilfully added up, so that a positioning of about 0.01° can be achieved and not just 0.2° (or about 0.0198300° ).

Soll beispielsweise eine Positionierung von 0,03° erfolgen, also der Werkezugabschnitt 5 um 0,03° relativ zum Mittenabschnitt 4 gedreht bzw. geschwenkt werden, so wird die erste untere Verzahnung 20 um 52 Zähne verstellt. Dies ergibt dann eine Verstellung um 360°/353 * 52, also etwa 53,0312°. Die erste obere Verzahnung 19 wird um 53 Zähne zurückgestellt. Dies ergibt eine Verstellung um 360°/360 * 53 Zähne = 53°. Insgesamt wurde damit der Werkezugabschnitt 4 um etwa 0,03° relativ zum Mittenabschnitt 5 gedreht, mit einem mathematischen Fehler von etwa 0,0012°.If, for example, a positioning of 0.03° is to take place, ie the tool section 5 is to be rotated or pivoted by 0.03° relative to the middle section 4, the first lower toothing 20 is adjusted by 52 teeth. This then results in an adjustment of 360°/353 * 52, i.e. about 53.0312°. The first upper toothing 19 is reset by 53 teeth. This results in an adjustment of 360°/360 * 53 teeth = 53°. Overall, the tool section 4 was about 0.03 ° relative to the Center section 5 rotated with a mathematical error of about 0.0012°.

Soll beispielsweise eine Positionierung von 0,83° erfolgen, also der Werkezugabschnitt 5 um 0,83° relativ zum Mittenabschnitt 4 gedreht bzw. geschwenkt werden, so wird die erste untere Verzahnung 20 um 294 Zähne verstellt. Dies ergibt dann eine Verstellung um 360°/353 * 294 also etwa 299,83003°. Die erste obere Verzahnung 19 wird um 299 Zähne zurückgestellt. Dies ergibt eine Verstellung um 360°/360 * 299 Zähne = 299°. Insgesamt wurde damit der Werkezugabschnitt 4 um etwa 0,83° relativ zum Mittenabschnitt 5 gedreht, mit einem mathematischen Fehler von etwa 0,00003°, was in guter Rundung 0,0000° entspricht.If, for example, a positioning of 0.83° is to take place, ie the tool section 5 is to be rotated or pivoted by 0.83° relative to the middle section 4, the first lower toothing 20 is adjusted by 294 teeth. This then results in an adjustment of 360°/353 * 294, i.e. about 299.83003°. The first upper toothing 19 is reset by 299 teeth. This results in an adjustment of 360°/360 * 299 teeth = 299°. Overall, the tool section 4 was thus rotated by approximately 0.83° relative to the central section 5, with a mathematical error of approximately 0.00003°, which corresponds to 0.0000° to a good degree.

Bei Einstellung auf 0,01° bei einer Zähnekombination von 360 mit 353 ergibt sich für sämtliche Winkel von 0,00° bis 360,00° ein mathematischer Fehler im gesamten Bereich, der zwischen 0,0000° und etwa 0,0014° liegt. Der mathematische Fehler liegt zweckmäßig innerhalb der Maschinengenauigkeit. Damit ergibt sich im Ausführungsbeispiel nicht nur eine Teilung, die kleiner 0,02° ist. Sondern es ergibt sich im Ausführungsbeispiel eine maximale Abweichung zwischen Sollposition und Istposition, die bei etwa 0,0015° liegt, insbesondere ist die maximale Abweichung kleiner als etwa 0,0015°.When set to 0.01° with a 360 by 353 tooth combination, for all angles from 0.00° to 360.00°, there is a mathematical error throughout the range, which is between 0.0000° and about 0.0014°. The mathematical error is suitably within the machine accuracy. In the exemplary embodiment, this not only results in a division that is less than 0.02°. Rather, in the exemplary embodiment, there is a maximum deviation between the setpoint position and the actual position, which is around 0.0015°, in particular the maximum deviation is less than around 0.0015°.

Wie gut in 3 zu sehen ist, dreht der erste Motor 6 um eine Drehachse 21. Die Drehachse 21 des ersten Motors 6 ist hierbei identisch mit einer sogenannten C-Achse 23, wie sie in 9 gezeigt ist. Der zweite Motor 18 dreht um eine Drehachse 22. Die Drehachse 22 des zweiten Motors 18 liegt parallel zu einer sogenannten A-Achse 24. Die A-Achse 24 ist die Achse, um welche sich die erste Welle 8 bzw. der Mittenabschnitt 5 dreht, also insbesondere identisch mit der Drehachse der ersten Welle 8 bzw. der Drehachse des Mittenabschnitts 5. Im Ausführungsbeispiel steht die Drehachse 21 des ersten Motors 6 in einem Winkel von 45° auf der Drehachse 22 des zweiten Motors 18. Im Ausführungsbeispiel steht damit die C-Achse 23 in einem Winkel von 45° auf der A-Achse 24. Es handelt sich somit um einen 45°-Fräskopf. Insbesondere ist die erste Welle 8 mit der dritten Welle 10 über ein Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe drehfest verbunden, und insbesondere ist die erste Welle 8 und die vierte Welle 10 identisch.how good in 3 can be seen, the first motor 6 rotates about an axis of rotation 21. The axis of rotation 21 of the first motor 6 is identical to a so-called C-axis 23, as shown in FIG 9 is shown. The second motor 18 rotates about an axis of rotation 22. The axis of rotation 22 of the second motor 18 lies parallel to a so-called A-axis 24. The A-axis 24 is the axis about which the first shaft 8 or the middle section 5 rotates, i.e. in particular identical to the axis of rotation of the first shaft 8 or the axis of rotation of the middle section 5. In the exemplary embodiment, the axis of rotation 21 of the first motor 6 is at an angle of 45° to the axis of rotation 22 of the second motor 18. In the exemplary embodiment, the C Axis 23 at an angle of 45° on the A axis 24. It is therefore a 45° milling head. In particular, the first shaft 8 is non-rotatably connected to the third shaft 10 via a transmission, in particular a gear transmission, and in particular the first shaft 8 and the fourth shaft 10 are identical.

Die vorgenannten Ausführungen haben sich im Wesentlichen mit der Drehbarkeit des Werkzeugabschnitts 4 relativ zum Mittenabschnitt 5 bezogen. Im Nachfolgenden soll anhand der 7 bis 9, 12 und 13 die Drehbarkeit des Mittenabschnitts 5 relativ zum Anbindungsabschnitt 2 beschrieben werden.The aforesaid statements essentially relate to the rotatability of the tool section 4 relative to the center section 5 . In the following, based on 7 until 9 , 12 and 13 the rotatability of the middle section 5 relative to the connection section 2 can be described.

Der Fräskopf 1 umfasst den Anbindungsabschnitt 2. Der Anbindungsabschnitt 2 ist mit dem Mittenabschnitt 4 über eine zweite Kupplung 27 verbunden ist. Die zweite Kupplung 27 umfasst einen zweiten oberen Ring 28, einen zweiten unteren Ring 29und einen zweiten Zwischenring 30. Der zweite obere Ring 28 ist mit dem Anbindungsabschnitt 2 drehfest verbunden. Der zweite untere Ring 29 ist mit dem Mittenabschnitt 4 drehfest verbunden. Zwischen dem zweiten oberen Ring 28 und dem zweiten unteren Ring 29 ist der zweite Zwischenring 30 angeordnet.The milling head 1 includes the connection section 2 . The connection section 2 is connected to the central section 4 via a second coupling 27 . The second clutch 27 comprises a second upper ring 28, a second lower ring 29 and a second intermediate ring 30. The second upper ring 28 is connected to the connection section 2 in a torque-proof manner. The second lower ring 29 is non-rotatably connected to the center section 4 . The second intermediate ring 30 is arranged between the second upper ring 28 and the second lower ring 29 .

In einer in 12 gezeigten zweiten Arbeitsposition 31 ist die zweite Kupplung 27 eingekuppelt. In der zweiten Arbeitsposition 31 ist der zweite Zwischenring 30 drehfest mit dem zweiten unteren Ring 29 und drehfest mit dem zweiten oberen Ring 28 verbunden, so dass in der zweiten Arbeitsposition 31 eine drehfeste Verbindung zwischen Mittenabschnitt 5 und Anbindungsabschnitt 2 hergestellt ist. In einer in 13 zweiten Kuppelposition 32 ist die zweite Kupplung 27 ausgekuppelt. Der zweite Zwischenring 30 ist relativ zum zweiten unteren Ring 28 drehbar und relativ zum zweiten oberen Ring 29 drehbar, so dass in der zweiten Kuppelposition 32 der Mittenabschnitt 4 relativ zum Anbindungsabschnitt 2 drehbar ist. In der zweiten Kuppelposition 32 ist der zweite obere Ring 28 von einem in 3 gezeigten dritten Motor 38 drehbar angetrieben. In der zweiten Kuppelposition 32 ist der zweite Zwischenring 30 von einem vierten Motor 34 drehbar angetrieben. Es versteht sich im Übrigen von selbst, dass die zweite Kupplung 27 und/oder der dritte Motor 38 und/oder vierter Motor 33 und/oder Hauptantrieb 6 in der Fräsmaschine 3 anordenbar sein können. Im Sinne der Erfindung kann in diesem Spezialfall der Begriff „Fräskopf“ weit ausgelegt werden, so dass, auch wenn der Fräskopf 1 im von der Fräsmaschine 3 abgekoppelten Zustand Kupplung 27 und/oder dritter Motor 38 und/oder vierter Motor 33 und/oder Hauptantrieb 6 körperlich nicht umfasst, diese für den Schwenkbetrieb der Mittenabschnitts 5 relativ zum Anbindungsabschnitt 2 erforderlichen Komponenten als zum Fräskopf 1 gehörend zu interpretieren sein können.in a 12 shown second working position 31, the second clutch 27 is engaged. In the second working position 31 the second intermediate ring 30 is non-rotatably connected to the second lower ring 29 and non-rotatably to the second upper ring 28 so that in the second working position 31 a non-rotatable connection is established between the central section 5 and the connection section 2 . in a 13 second coupling position 32, the second clutch 27 is disengaged. The second intermediate ring 30 is rotatable relative to the second lower ring 28 and relative to the second upper ring 29 so that in the second coupling position 32 the middle section 4 is rotatable relative to the connection section 2 . In the second coupling position 32, the second upper ring 28 is of an in 3 third motor 38 shown rotatably driven. In the second coupling position 32 the second intermediate ring 30 is rotatably driven by a fourth motor 34 . It also goes without saying that the second clutch 27 and/or the third motor 38 and/or the fourth motor 33 and/or the main drive 6 can be arranged in the milling machine 3 . Within the meaning of the invention, the term "milling head" can be interpreted broadly in this special case, so that even if the milling head 1 is uncoupled from the milling machine 3, the clutch 27 and/or the third motor 38 and/or the fourth motor 33 and/or the main drive 6 is not physically included, these components required for the pivoting operation of the middle section 5 relative to the connection section 2 can be interpreted as belonging to the milling head 1.

Der dritte Motor 38 ist im Ausführungsbeispiel separat zum Hauptantrieb 6. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der dritte Motor 38 identisch zum Hauptantrieb 6 sein. Der dritte Motor 38 dreht um die C-Achse 23. Der vierte Motor 33 dreht um eine Drehachse 34. Die Drehachse 34 des vierten Motors 34 verläuft etwa parallel zur Drehachse des dritten Motors 38. Die Position des zweiten unteren Rings 28 ist in der in 13 gezeigten zweiten Kuppelposition 32 verglichen mit der in 12 gezeigten zweiten Arbeitsposition 31 parallel zur dritten Drehachse der dritten Welle 10 verschoben, insbesondere um etwa 6 mm verschoben. Die Position des zweiten Zwischenrings 30 ist in der zweiten Kuppelposition 32 verglichen mit der zweiten Arbeitsposition 31 parallel zur dritten Drehachse der dritten Welle 10 bzw. des Anbindungsabschnitts 2 verschoben ist, insbesondere um etwa 3 mm verschoben. Die dritte Drehachse der dritten Welle 10 bzw. des Anbindungsabschnitts 2 entspricht im Ausführungsbeispiel der C-Achse 23. Die Verschiebung erfolgt mithilfe eines in 8 gezeigten zweiten Kolbens 35. Darüber hinaus bewegt eine Feder den zweiten Zwischenring 30 von der zweiten Arbeitsposition 31 in die zweite Kuppelposition 32.In the exemplary embodiment, the third motor 38 is separate from the main drive 6 . In a further exemplary embodiment, the third motor 38 can be identical to the main drive 6 . The third motor 38 rotates about the C axis 23. The fourth motor 33 rotates about an axis of rotation 34. The axis of rotation 34 of the fourth motor 34 runs approximately parallel to the axis of rotation of the third motor 38. The position of the second lower ring 28 is in the in 13 shown second coupling position 32 compared to that in 12 second working position 31 shown shifted parallel to the third axis of rotation of the third shaft 10, in particular shifted by about 6 mm. The position of the second intermediate ring 30 is shifted in the second coupling position 32 compared to the second working position 31 parallel to the third axis of rotation of the third shaft 10 or the connection section 2, in particular shifted by about 3 mm. The third axis of rotation of the third shaft 10 or of the connection section 2 corresponds to the C-axis 23 in the exemplary embodiment 8th shown second piston 35. In addition, a spring moves the second intermediate ring 30 from the second working position 31 to the second coupling position 32.

Der zweite Zwischenring 30 ist mit einer Anzahl O2 Zähnen über eine zweite obere Verzahnung 36 mit dem zweiten oberen Ring 28 verzahnt. Der zweite Zwischenring 30 ist mit einer Anzahl U2 Zähnen über eine zweite untere Verzahnung 37 mit dem zweiten unteren Ring 29 verzahnt. Aus der Differenz aus dem Winkel zwischen den Zähnen der zweiten oberen Verzahnung 36 und der zweiten unteren Verzahnung 37, also 360°/O2 - 360°/U2, eine zweite Teilung ergibt. Die Anzahl O2 der Zähne der zweiten oberen Verzahnung 36 beträgt im Ausführungsbeispiel 360. Die Anzahl U2 der Zähne der zweiten unteren Verzahnung 37 liegt im Ausführungsbeispiel zwischen 199 und 357 oder zwischen 363 und 401.The second intermediate ring 30 is splined to the second top ring 28 with a number of O2 teeth via a second upper spline 36 . The second intermediate ring 30 is toothed with a number U2 of teeth via a second lower toothing 37 with the second lower ring 29 . A second division results from the difference in the angle between the teeth of the second upper toothing 36 and the second lower toothing 37, ie 360°/O2-360°/U2. The number O2 of teeth of the second upper toothing 36 is 360 in the exemplary embodiment. The number U2 of teeth of the second lower toothing 37 is between 199 and 357 or between 363 and 401 in the exemplary embodiment.

Die Teilung ist eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen. Die Anzahl U2 der Zähne der zweiten unteren Verzahnung 37 entspricht im Ausführungsbeispiel der Anzahl U1 der Zähne der ersten unteren Verzahnung 20. Im Ausführungsbeispiel entspricht die Anzahl U2 der Zähne der zweiten unteren Verzahnung 353.Division is a number with infinitely many decimal places. In the exemplary embodiment, the number U2 of teeth in the second lower toothing 37 corresponds to the number U1 of teeth in the first lower toothing 20. In the exemplary embodiment, the number U2 of teeth in the second lower toothing 353.

Die Teilung ist eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen ist, wobei entweder die dritte Dezimalstelle und/oder die vierte Dezimalstelle der Teilung ungleich 0 ist. Zweckmäßig ist die dritte Dezimalstelle der Teilung 7, 8, 9, 0, 1, 2 oder 3. Zweckmäßig ist die vierte Dezimalstelle der Teilung 7, 8, 9, 0, 1, 2 oder 3 ist. Im Ausführungsbeispiel, bei einer Kombination von 360 mit 353 Zähnen, beträgt die dritte Dezimalstelle der Teilung 9 und die vierte Dezimalstelle der Teilung 8.The division is a number with an infinite number of decimal places, where either the third decimal place and/or the fourth decimal place of the division is non-zero. The third decimal place of the division is suitably 7, 8, 9, 0, 1, 2 or 3. The fourth decimal place of the division is suitably 7, 8, 9, 0, 1, 2 or 3. In the exemplary embodiment, with a combination of 360 and 353 teeth, the third decimal place of the pitch is 9 and the fourth decimal place of the pitch is 8.

Die vorgenannten beiden Absätze beziehen sich im Direkten auf die erste Kupplung 12. Im Allgemeinen können sich die beiden vorgenannten Absätze selbstverständlich auch auf die zweite Kupplung 27 beziehen. Beansprucht wird demnach auch eine zweite Kupplung 27 mit den vorgenannten Merkmalen. Die zweite Teilung ist eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen. Die zweite Teilung ist eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen ist, wobei entweder die dritte Dezimalstelle und/oder die vierte Dezimalstelle der Teilung ungleich 0 ist. Zweckmäßig ist die dritte Dezimalstelle der Teilung 7, 8, 9, 0, 1, 2 oder 3. Zweckmäßig ist die vierte Dezimalstelle der Teilung 7, 8, 9, 0, 1, 2 oder 3 ist. Im Ausführungsbeispiel, bei einer Kombination von 360 mit 353 Zähnen, beträgt die dritte Dezimalstelle der Teilung 9 und die vierte Dezimalstelle der Teilung 8.The above two paragraphs relate directly to the first clutch 12. In general, the two above paragraphs can of course also relate to the second clutch 27. Accordingly, a second clutch 27 with the aforementioned features is also claimed. The second division is a number with infinitely many decimal places. The second division is a number with infinitely many decimal places, where either the third decimal place and/or the fourth decimal place of the division is non-zero. The third decimal place of the division is suitably 7, 8, 9, 0, 1, 2 or 3. The fourth decimal place of the division is suitably 7, 8, 9, 0, 1, 2 or 3. In the exemplary embodiment, with a combination of 360 and 353 teeth, the third decimal place of the pitch is 9 and the fourth decimal place of the pitch is 8.

Insbesondere wird unabhängig von den Ansprüchen beansprucht: Fräskopf 1 für eine Werkzeugmaschine 3, insbesondere Fräsmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Mittenabschnitt 5 und einen Anbindungsabschnitt 2, wobei der Mittenabschnitt 5 mit dem Anbindungsabschnitt 2 über eine zweite Kupplung 27 verbunden ist, wobei die zweite Kupplung 27 einen zweiten oberen Ring 28, einen zweiten unteren Ring 29 und einen zweiten Zwischenring 30 umfasst, wobei der zweite obere Ring 28 mit dem Anbindungsabschnitt 2 drehfest verbunden ist, wobei der zweite untere Ring 29 mit dem Mittenabschnitt 5 drehfest verbunden ist, und wobei zwischen dem zweiten oberen Ring 28 und dem zweiten unteren Ring 29 der zweite Zwischenring 30 angeordnet ist, wobei der zweite Zwischenring 30 mit einer Anzahl O2 Zähnen über eine zweite obere Verzahnung 36 mit dem zweiten oberen Ring 28 verzahnt ist, und wobei der zweite Zwischenring 30 mit einer Anzahl U2 Zähnen über eine zweite untere Verzahnung 37 mit dem zweiten unteren Ring 29 verzahnt ist, und wobei sich aus der Differenz aus den Winkeln zwischen den Zähnen der zweiten oberen Verzahnung 36 und der zweiten unteren Verzahnung 37, also 360°/O2 - 360°/U2, eine zweite Teilung ergibt, wobei die zweite Teilung eine Zahl mit unendlich vielen Dezimalstellen ist, und wobei entweder die dritte Dezimalstelle und/oder die vierte Dezimalstelle der Teilung ungleich 0 ist.In particular, independently of the claims, the following is claimed: Milling head 1 for a machine tool 3, in particular a milling machine, in particular according to one of Claims 1 to 7, with a central section 5 and a connecting section 2, the central section 5 being connected to the connecting section 2 via a second coupling 27 , the second coupling 27 comprising a second upper ring 28, a second lower ring 29 and a second intermediate ring 30, the second upper ring 28 being non-rotatably connected to the connection section 2, the second lower ring 29 being non-rotatably connected to the middle section 5 and wherein the second intermediate ring 30 is arranged between the second upper ring 28 and the second lower ring 29, the second intermediate ring 30 being geared with a number of O2 teeth via a second upper toothing 36 to the second upper ring 28, and the second intermediate ring 30 having a number of U2 teeth via a second lower toothing 3 7 is toothed with the second lower ring 29, and the difference between the angles between the teeth of the second upper toothing 36 and the second lower toothing 37, i.e. 360°/O2 - 360°/U2, results in a second pitch, where the second division is a number with infinitely many decimal places, and where either the third decimal place and/or the fourth decimal place of the division is non-zero.

Nachfolgend soll nochmals beispielhaft ein mögliches Verfahren beschrieben werden, wie der Fräskopf 1 positioniert werden kann.A possible method of how the milling head 1 can be positioned is to be described again as an example below.

Eine in den Figuren nicht gezeigte eine Steuereinheit vergleicht eine erste Istposition des Mittenabschnitts 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 mit einer ersten Sollposition des Mittenabschnitts 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4. Die Istposition ist die Position, in der der Mittenabschnitt 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 aktuell, also zum Ist-Zeitpunkt steht. Die Sollposition ist die Position, in der der Mittenabschnitt 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 gebracht werden soll, um beispielsweise einen anderen Fräswinkel oder dergleichen anfahren zu können.A control unit, not shown in the figures, compares a first actual position of the center section 5 relative to the tool section 4 with a first target position of the center section 5 relative to the tool section 4. The actual position is the position in which the center section 5 is currently located relative to the tool section 4, i.e. at the actual time stands. The target position is the position in which the middle section 5 is to be brought relative to the tool section 4 in order, for example, to be able to move to a different milling angle or the like.

Die Steuereinheit berechnet unter Berücksichtigung der Teilung mindestens zwei, bevorzugt sämtliche, mögliche Realpositionen, wie der Mittenabschnitt 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 in eine erste Realposition ausrichtbar ist. Unter Realposition ist die Position zu verstehen, die tatsächlich erreichbar ist. Die Steuereinheit wählt unter den berechneten möglichen Realpositionen die erste Realposition aus, bei der die geringste Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition besteht. Unter Heranziehung des obigen Beispiels einer Kupplung mit 360 und 353 Zähnen, so ist unter Sollposition beispielsweise 0,03° zu verstehen, wobei sich dann die Realposition von 0,0312° ergibt. Unter geringster Abweichung ist in diesem Beispiel zu verstehen, dass es keine Realposition gibt, die näher an der 0,03° Sollposition liegt, als die vorgenannte Realpoistion von 0,0312°.Taking the division into account, the control unit calculates at least two, preferably all, possible real positions of how the central section 5 can be aligned in a first real position relative to the tool section 4 . The real position is the position that is actually reached is cash. From the calculated possible real positions, the control unit selects the first real position in which there is the smallest deviation between the first desired position and the first real position. Using the above example of a clutch with 360 and 353 teeth, the target position is, for example, 0.03°, which then results in the real position of 0.0312°. In this example, the smallest deviation means that there is no real position that is closer to the 0.03° target position than the aforementioned real position of 0.0312°.

Schließlich wird die erste Realposition des Mittenabschnitts 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 (bzw. umgekehrt) eingestellt.Finally, the first real position of the middle section 5 relative to the tool section 4 (or vice versa) is set.

Zur Einstellung der ersten Realposition des Mittenabschnitts 5 relativ zum Werkzeugabschnitt 4 werden der erste obere Ring 13 und der erste Zwischenring 15 verstellt, und der erste obere Ring 13 und der erste Zwischenring 15 werden in entgegengesetzter Drehrichtung verstellt. Meist spart dies Zeit, so dass die Verstellung schneller erfolgt. Es kann zweckmäßig sein, wenn die Ringe in gleicher Drehrichtung verstellt werden. Insbesondere kann zweckmäßig sein, dass die Steuereinheit berechnet, welche Drehrichtung, also gleich- oder gegensinnig schneller ist, und die Steuereinheit dann die schnellere Drehrichtung auswählt.To adjust the first real position of the middle section 5 relative to the tool section 4, the first upper ring 13 and the first intermediate ring 15 are adjusted, and the first upper ring 13 and the first intermediate ring 15 are adjusted in the opposite direction of rotation. This usually saves time so that the adjustment is faster. It can be useful if the rings are adjusted in the same direction of rotation. In particular, it can be expedient for the control unit to calculate which direction of rotation is faster, ie in the same direction or in the opposite direction, and for the control unit then to select the faster direction of rotation.

Zur Einstellung der ersten Realposition wird der erste Zwischenring 15 soweit gedreht, dass bezüglich der Dezimalstellen, insbesondere der ersten Dezimalstelle, besonders bevorzugt der zweiten Dezimalstelle, der Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition die geringste Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition besteht. Zur Einstellung der ersten Realposition wird der erste obere Ring 13 soweit gedreht, dass bezüglich der Vorkommastellen der Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition die geringste Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition besteht. Damit ist ein guter Algorithmus vorgesehen, um die Ringe entsprechend drehen zu können.To set the first real position, the first intermediate ring 15 is rotated until the deviation between the first desired position and the first real position is the smallest with regard to the decimal places, in particular the first decimal place, particularly preferably the second decimal place. To set the first real position, the first upper ring 13 is turned so far that, with regard to the digits before the decimal point of the deviation between the first desired position and the first real position, there is the smallest deviation between the first desired position and the first real position. This provides a good algorithm for rotating the rings accordingly.

Zur Einstellung der ersten Realposition wird der erste obere Ring 13 soweit gedreht, dass bezüglich der Dezimalstellen, insbesondere der ersten Dezimalstelle, besonders bevorzugt der zweiten Dezimalstelle, der Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition die geringste Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition besteht. Zur Einstellung der ersten Realposition wird der erste Zwischenring 15 soweit gedreht wird, dass bezüglich der Vorkommastellen der Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition die geringste Abweichung zwischen erster Sollposition und erster Realposition besteht.To set the first real position, the first upper ring 13 is rotated until the deviation between the first desired position and the first real position is the smallest with regard to the decimal places, in particular the first decimal place, particularly preferably the second decimal place. To set the first real position, the first intermediate ring 15 is rotated until there is the smallest deviation between the first desired position and the first real position with regard to the digits before the decimal point of the deviation between the first desired position and the first real position.

Eine in den Figuren nicht gezeigte Steuereinheit, die bevorzugt identisch zur oben genannten Steuereinheit ist, vergleicht eine zweite Istposition des Anbindungsabschnitts 2 relativ zum Mittenabschnitt 5 mit einer zweiten Sollposition des Anbindungsabschnitts 2 relativ zum Mittenabschnitt 5. Die Steuereinheit berechnet unter Berücksichtigung der zweiten Teilung mindestens zwei, bevorzugt sämtliche, mögliche Realpositionen, wie der Anbindungsabschnitt 2 relativ zum Mittenabschnitt 5 in eine zweite Realposition ausrichtbar ist. Die Steuereinheit wählt unter den berechneten möglichen Realpositionen die zweite Realposition aus, bei der die geringste Abweichung zwischen zweiter Sollposition und zweiter Realposition besteht. Die zweite Realposition des Anbindungsabschnitts 2 relativ zum Mittenabschnitt 5 (bzw. umgekehrt) wird eingestellt. Im Übrigen können sich die Verfahrensschritte von erster Kupplung 12 und zweiter Kupplung 27 ähnlich, insbesondere identisch, sein.A control unit not shown in the figures, which is preferably identical to the control unit mentioned above, compares a second actual position of the connection section 2 relative to the middle section 5 with a second target position of the connection section 2 relative to the middle section 5. The control unit calculates at least two, taking into account the second division , Preferably all possible real positions, such as the connection section 2 relative to the middle section 5 can be aligned in a second real position. From the calculated possible real positions, the control unit selects the second real position in which there is the smallest deviation between the second desired position and the second real position. The second real position of the connection section 2 relative to the center section 5 (or vice versa) is set. Otherwise, the method steps of the first clutch 12 and the second clutch 27 can be similar, in particular identical.

In der ersten Kuppelposition 17 werden der erste obere Ring 13 vom ersten Motor 6 und der erste Zwischenring 15 vom zweiten Motor 18, insbesondere zeitgleich, gedreht. In der zweiten Kuppelposition 32 werden der zweite obere Ring 28 vom dritten Motor 38 und der zweite Zwischenring 30 vom vierten Motor 33, insbesondere zeitgleich, gedreht. In der ersten Kuppelposition 17 werden der erste obere Ring 13 und der erste Zwischenring 15 in entgegengesetzter Drehrichtung verstellt werden. In der zweiten Kuppelposition 32 werden der zweite obere Ring 28 und der zweite Zwischenring 30 in entgegengesetzter Drehrichtung verstellt.In the first coupling position 17, the first upper ring 13 is rotated by the first motor 6 and the first intermediate ring 15 is rotated by the second motor 18, in particular simultaneously. In the second coupling position 32, the second upper ring 28 is rotated by the third motor 38 and the second intermediate ring 30 is rotated by the fourth motor 33, in particular simultaneously. In the first coupling position 17, the first upper ring 13 and the first intermediate ring 15 are adjusted in the opposite direction of rotation. In the second coupling position 32, the second upper ring 28 and the second intermediate ring 30 are adjusted in the opposite direction of rotation.

Ganz konkret kann eine Positionierung mithilfe der ersten Kupplung 12 wie folgt erfolgen:

  • - Der erste Kolben 25 der A-Achse 24 hebt um etwa 3 mm ab, so dass insbesondere die erste Kuppelposition 17 entsteht.
  • - Die Steuerung berechnet die Position des ersten Zwischenrings 15 mit der geringsten Abweichung.
  • - Eine mögliche eingradige Positionierung erfolgt über den Hauptantrieb 6 bei einer Zähnezahl von 360.
  • - Zeitgleich erfolgt die Positionierung des ersten Zwischenrings 15 über das erste Antriebsritzel 26 des ersten Kolbens 25.
  • - Sobald die beiden Positionen erreicht wurden, zieht der erste Kolben 25 wieder in die Hirthverzahnung ein, so dass insbesondere die erste Arbeitsposition 16 entsteht.
  • - Für ganzgradige Positionen muss der erste Zwischenring 15 nicht geschwenkt werden.
In concrete terms, positioning using the first clutch 12 can take place as follows:
  • - The first piston 25 of the A-axis 24 lifts off by about 3 mm, so that in particular the first coupling position 17 is created.
  • - The controller calculates the position of the first intermediate ring 15 with the smallest deviation.
  • - A possible one-degree positioning takes place via the main drive 6 with a number of teeth of 360.
  • - At the same time, the first intermediate ring 15 is positioned via the first drive pinion 26 of the first piston 25.
  • - As soon as the two positions have been reached, the first piston 25 moves back into the Hirth toothing, so that in particular the first working position 16 is created.
  • - The first intermediate ring 15 does not have to be swiveled for whole-degree positions.

Ganz konkret kann eine Positionierung mithilfe der zweiten Kupplung 27 wie folgt erfolgen:

  • - Die Fräskopfaufnahme hebt um etwa 6 mm ab, der zweite Zwischenring 30 hebt über Federn um etwa 3 mm ab, so dass insbesondere die zweite Kuppelposition 32 entsteht.
  • - Die Steuerung berechnet die Position des zweiten Zwischenrings 30 mit der geringsten Abweichung.
  • - Eine mögliche eingradige Positionierung bei einer Zähnezahl von 360 erfolgt über ein separates Schwenkgetriebe und/oder über den dritten Motor 38.
  • - Zeitgleich erfolgt die Positionierung des zweiten Zwischenrings 30 über das Antriebsritzel des zweiten Kolbens 35.
  • - Sobald beide Positionen erreicht wurden, zieht der zweite Kolben 35 wieder in die Hirtverzahnung ein, so dass insbesondere die zweite Arbeitsposition 31 entsteht.
  • - Für ganzgradige Positionen muss der zweite Zwischenring 30 nicht geschwenkt werden.
In concrete terms, positioning using the second clutch 27 can take place as follows:
  • - The milling head holder lifts off by about 6 mm, the second intermediate ring 30 lifts off by about 3 mm via springs, so that in particular the second coupling position 32 is created.
  • - The controller calculates the position of the second intermediate ring 30 with the smallest deviation.
  • - A possible one-degree positioning with a number of teeth of 360 takes place via a separate swivel gear and/or via the third motor 38.
  • - At the same time, the second intermediate ring 30 is positioned via the drive pinion of the second piston 35.
  • - As soon as both positions have been reached, the second piston 35 moves back into the serration, so that the second working position 31 in particular is created.
  • - The second intermediate ring 30 does not have to be swiveled for whole-degree positions.

Im Ausführungsbeispiel weist der Fräskopf 1 ein Klemmmoment A-Achse 24 von etwa 8000 Nm auf. Im Ausführungsbeispiel weist der Fräskopf 1 ein Klemmmoment der C-Achse 23 von etwa 8000 Nm auf. Im Ausführungsbeispiel weist der Fräskopf 1 ein Schwenkmoment des Antriebs, insbesondere vierter Motor 33, des Zwischenrings A-Achse 24 von etwa 54 Nm auf. Im Ausführungsbeispiel weist der Fräskopf ein Schwenkmoment des Antriebs des Zwischenrings C-Achse, insbesondere zweiter Motor 18, von etwa 54 Nm auf. Der erste Zwischenring 15 kann im Übrigen in Form einer Zahnringbrücke ausgebildet sein, wie beispielsweise gut in 9 zu sehen ist.In the exemplary embodiment, the milling head 1 has a clamping torque on the A-axis 24 of approximately 8000 Nm. In the exemplary embodiment, the milling head 1 has a clamping torque of the C axis 23 of approximately 8000 Nm. In the exemplary embodiment, the milling head 1 has a pivoting moment of the drive, in particular the fourth motor 33, of the intermediate ring A-axis 24 of approximately 54 Nm. In the exemplary embodiment, the milling head has a pivoting moment of the drive of the C-axis intermediate ring, in particular second motor 18, of approximately 54 Nm. The first intermediate ring 15 can also be designed in the form of a toothed ring bridge, such as well in 9 you can see.

Wie gut in den 1, 2 und 4 bis 7 zu sehen ist, umfasst der Fräskopf 1 einen elektrischen Sensor 39. Im Ausführungsbeispiel ist der elektrische Sensor 39 eine Kamera, insbesondere eine optische Kamera, alternativ eine Infrarotkamera oder dergleichen. Der elektrische Sensor 39 ist insbesondere zum Erfassen von Daten eines in den Figuren nicht gezeigten Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücks vorgesehen. Der elektrische Sensor 39 ist in einem drehbaren Abschnitt des Fräskopfs 1 angeordnet, wobei der drehbare Abschnitt relativ zu einem feststehenden Abschnitt drehbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist der drehbare Abschnitt der Werkzeugabschnitt 4 und der feststehende Abschnitt ist im Ausführungsbespiel der Mittenabschnitt 5. Hierbei wird ersichtlich, dass der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar ist, denn, wie oben beschrieben, kann sich der „festehende Abschnitt“ in Form des Mittenabschnitts ja auch relativ zum Anbindungsabschnitt 2 drehen.How good in the 1 , 2 and 4 until 7 As can be seen, the milling head 1 comprises an electrical sensor 39. In the exemplary embodiment, the electrical sensor 39 is a camera, in particular an optical camera, alternatively an infrared camera or the like. The electric sensor 39 is provided in particular for acquiring data of a work space of the machine tool (not shown in the figures) and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool. The electrical sensor 39 is arranged in a rotatable section of the milling head 1, the rotatable section being rotatable relative to a fixed section. In the exemplary embodiment, the rotatable section is the tool section 4 and the fixed section is the middle section 5 in the exemplary embodiment. It can be seen here that the rotatable section can be rotated relative to the fixed section, because, as described above, the “fixed section” can change shape of the middle section also rotate relative to the connection section 2.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, wenn der elektrische Sensor 39 im Mittenabschnitt 5 angeordnet ist, wodurch in diesem weiteren Ausführungsbeispiel der Mittenabschnitt 5 der drehbare Abschnitt ist und der feststehenden Abschnitt in diesem weiteren Ausführungsbeispiel der Anbindungsabschnitt 2 ist.In a further exemplary embodiment, it can be expedient if the electrical sensor 39 is arranged in the central section 5, whereby the central section 5 is the rotatable section in this further exemplary embodiment and the fixed section is the connection section 2 in this further exemplary embodiment.

Im Nachfolgenden wird das Ausführungsbeispiel behandelt, wonach der drehbare Abschnitt der Werkzeugabschnitt 4 und der feststehende Abschnitt und der Mittenabschnitt 5 ist.In the following, the embodiment will be discussed, according to which the rotatable section is the tool section 4 and the fixed section and the middle section 5.

Der elektrische Sensor 39 kommuniziert, also sendet und/oder empfängt, Signale über ein elektrisches Kabel 40. Der elektrische Sensor 39 erzeugt Daten von mehreren MHz, insbesondere von mehreren GHz. Empfangsdaten sind insbesondere Daten zum Ein- oder Ausschalten der Kamera, zum Zoomen, oder dergleichen. Üblicherweise sind Sendedaten sehr datenintensiv. Sendedaten sind insbesondere Bilddaten, die von der Kamera aufgenommen wurden und an ein in den Figuren nicht gezeigtes Auswertegerät senden. Das Auswertegerät ist über das elektrische Kabel 40 mit dem elektrischen Sensor 40 verbunden.The electrical sensor 39 communicates, ie sends and/or receives, signals via an electrical cable 40. The electrical sensor 39 generates data of several MHz, in particular several GHz. Received data is in particular data for switching the camera on or off, for zooming, or the like. Transmission data is usually very data-intensive. Transmission data are, in particular, image data that were recorded by the camera and are sent to an evaluation device (not shown in the figures). The evaluation device is connected to the electrical sensor 40 via the electrical cable 40 .

Am Übergang vom feststehenden Abschnitt zum drehbaren Abschnitt ist ein Schleifring 41 angeordnet. Im drehbaren Abschnitt ist ein erster Teil des elektrischen Kabels 40 vom elektrischen Sensor 39 zum Schleifring 40 geführt. Hierfür sind Bohrungen im Fräskopf 1, insbesondere im drehbaren Abschnitt, vorgesehen. Im feststehenden Abschnitt führt ein zweiter Teil des elektrischen Kabels 39 vom Schleifring 40 weg, so dass der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar ist. Hierfür sind Bohrungen im Fräskopf 1, insbesondere im feststehenden Abschnitt, vorgesehen.A slip ring 41 is arranged at the transition from the fixed section to the rotatable section. A first part of the electrical cable 40 is routed from the electrical sensor 39 to the slip ring 40 in the rotatable section. Bores are provided in the milling head 1, in particular in the rotatable section, for this purpose. In the fixed section, a second part of the electric cable 39 leads away from the slip ring 40, so that the rotatable section is rotatable relative to the fixed section. Bores are provided in the milling head 1, in particular in the fixed section, for this purpose.

Das elektrische Kabel 39 ist mindestens abschnittsweise parallel zur Drehachse 24 des drehenden Abschnitts geführt ist. Insbesondere ist das elektrische Kabel 39 mindestens abschnittsweise entlang der Drehachse 24 des drehenden Abschnitts geführt. Im Ausführungsbeispiel ist hierbei eine Bohrung im drehbaren Abschnitt vorgesehen, wobei die Bohrungslängsachse auf der Drehachse 24 liegt.The electrical cable 39 is routed parallel to the axis of rotation 24 of the rotating section, at least in sections. In particular, the electrical cable 39 is routed at least in sections along the axis of rotation 24 of the rotating section. In the exemplary embodiment, a hole is provided in the rotatable section, with the longitudinal axis of the hole lying on the axis of rotation 24 .

Zweckmäßig erfolgt das Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes einer Werkzeugmaschine und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücks, mit einem Fräskopf 1 mit den folgenden Verfahrensschritten

  • - Erfassen von Daten durch den Sensor,
  • - Übermittlung der erfassten Daten an ein Auswertegerät.
Zweckmäßig werden zunächst Daten an den Sensor gesandt, wie beispielsweise das Einschalten des Sensors, das Auslösen eines Bilds oder Films, oder dergleichen. Das Auslösen kann vom Auswertegerät, im Sinne eines Steuergeräts, erfolgen. Alternativ kann ein Separates Auslösegerät vorgesehen sein. Die erzeugten Daten werden anschließend zum Auswertegerät gesandt. Das Auswertegerät wertet die Daten aus. Das Auswertegerät kann beim Auswerten zusätzliche Daten verarbeiten, wie beispielsweise die Position des Fräskopfs 1 bzw. des elektrischen Sensors 39 zum Zeitpunkt der Aufnahme. Dies ist besonders vorteilhaft, da der elektrische Sensor 39 - je nach Position des Fräskopfs 1 - laufend seine Position verändert, wie gut in den 4 und 6 ersichtlich ist. Das Auswertegerät kann auch einen Alarm auslösen, wenn festgestellt wird, dass sich das Werkstück zu nah am Werkzeug befindet, oder dass das Werkzeug mit dem Werktisch kollidieren könnte, oder dergleichen. Gegebenenfalls kann das Auswertegerät, insbesondere in Kommunikation mit weiteren Steuergeräten in der Fräsmaschine 1, die Fräsmaschine 1 anhalten.Appropriately, the acquisition of data of a working space of a machine tool and/or for acquisition of data of a workpiece to be machined in the machine tool is carried out with a milling head 1 with the following method steps
  • - acquisition of data by the sensor,
  • - Transmission of the recorded data to an evaluation device.
Expediently, data are first sent to the sensor, such as the switching on of the sensor, the release of an image or film, or the like. The triggering can be done by the evaluation device, in the sense of a control device. Alternatively, a separate triggering device can be provided. The generated data is then sent to the evaluation device. The evaluation device evaluates the data. During the evaluation, the evaluation device can process additional data, such as the position of the milling head 1 or the electrical sensor 39 at the time of recording. This is particularly advantageous since the electrical sensor 39 - depending on the position of the milling head 1 - constantly changing its position, as well as in the 4 and 6 is evident. The analyzer can also sound an alarm if it detects that the workpiece is too close to the tool, or that the tool may collide with the workbench, or the like. If necessary, the evaluation device, in particular in communication with other control devices in the milling machine 1, can stop the milling machine 1.

Es kann zweckmäßig sein, wenn der elektrische Sensor 39 austauschbar ist.It can be expedient if the electrical sensor 39 can be exchanged.

Der elektrische Sensor 39 ist zweckmäßig so angeordnet, dass der elektrische Sensor 39 das Werkzeug und/oder das Werkstück erfasst. Zweckmäßig ist der Winkel zwischen der Drehachse 42 des Werkzeugs und der Mittellinie 43 des elektrischen Sensors 39 konstant. Die Mittellinie 43 des elektrischen Sensors 39 ist hierbei insbesondere die Linie, in deren Hauptrichtung der Sensor 39 blickt. Zweckmäßig ist der Winkel zwischen der Drehachse 42 des Werkzeugs und der Mittellinie 43 des elektrischen Sensors 39 ein spitzer Winkel, insbesondere ein Winkel zwischen etwa 0° und etwa 45°, zweckmäßig zwischen etwa 2° und etwa 30°, zweckmäßig zwischen etwa 5° und etwa 20°, besonders zweckmäßig etwa 10°.The electrical sensor 39 is expediently arranged in such a way that the electrical sensor 39 detects the tool and/or the workpiece. Suitably, the angle between the axis of rotation 42 of the tool and the center line 43 of the electrical sensor 39 is constant. The center line 43 of the electrical sensor 39 is in particular the line in the main direction of which the sensor 39 looks. Suitably, the angle between the axis of rotation 42 of the tool and the center line 43 of the electrical sensor 39 is an acute angle, in particular an angle between about 0° and about 45°, suitably between about 2° and about 30°, suitably between about 5° and about 20°, particularly suitably about 10°.

Claims (9)

Fräskopf für eine Werkzeugmaschine (3), insbesondere Fräsmaschine, mit einem feststehenden Abschnitt und mit einem drehbaren Abschnitt, wobei der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar ist, wobei der drehbare Abschnitt einen elektrischen Sensor (39) umfasst, wobei der elektrische Sensor (39) insbesondere zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine (3) und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine (3) zu bearbeitenden Werkstücks vorgesehen ist.Milling head for a machine tool (3), in particular a milling machine, with a fixed section and with a rotatable section, the rotatable section being rotatable relative to the fixed section, the rotatable section comprising an electrical sensor (39), the electrical sensor (39 ) is provided in particular for acquiring data of a working space of the machine tool (3) and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool (3). Fräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Sensor (39) eine Kamera ist.milling head after claim 1 , characterized in that the electrical sensor (39) is a camera. Fräskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Sensor (39) Signale über ein elektrisches Kabel (40) kommuniziert.milling head after claim 1 or 2 , characterized in that the electrical sensor (39) communicates signals via an electrical cable (40). Fräskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang vom feststehenden Abschnitt zum drehbaren Abschnitt ein Schleifring (41) angeordnet ist, wobei im drehbaren Abschnitt ein erster Teil des elektrischen Kabels (40) vom elektrischen Sensor (39) zum Schleifring (41) geführt ist, und wobei im feststehenden Abschnitt ein zweiter Teil des elektrischen Kabels (40) vom Schleifring (41) wegführt, so dass der drehbare Abschnitt relativ zum feststehenden Abschnitt drehbar ist.milling head after claim 3 , characterized in that a slip ring (41) is arranged at the transition from the fixed section to the rotatable section, a first part of the electrical cable (40) from the electrical sensor (39) to the slip ring (41) being guided in the rotatable section, and wherein in the fixed section, a second part of the electric cable (40) leads away from the slip ring (41), so that the rotatable section is rotatable relative to the fixed section. Fräskopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kabel (40) mindestens abschnittsweise parallel zur Drehachse des drehenden Abschnitts geführt ist, insbesondere dass das elektrische Kabel (40) mindestens abschnittsweise entlang der Drehachse des drehenden Abschnitts geführt ist.milling head after claim 3 or 4 , characterized in that the electrical cable (40) is routed at least in sections parallel to the axis of rotation of the rotating section, in particular that the electrical cable (40) is routed at least in sections along the axis of rotation of the rotating section. Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Sensor (40) Daten von mehreren MHz, insbesondere von mehreren GHz erzeugt.Milling head according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the electrical sensor (40) generates data of several MHz, in particular several GHz. Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräskopf (1) ein 45°-Fräskopf ist.Milling head according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the milling head (1) is a 45° milling head. Fräsmaschine mit einem Fräskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Milling machine with a milling head (1) according to one of Claims 1 until 7 . Verfahren zum Erfassen von Daten eines Arbeitsraumes einer Werkzeugmaschine (3) und/oder zum Erfassen von Daten eines in der Werkzeugmaschine (3) zu bearbeitenden Werkstücks, mit einem Fräskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder mit einer Fräsmaschine nach Anspruch 8, mit den folgenden Verfahrensschritten - Erfassen von Daten durch den elektrischen Sensor (39), - Übermittlung der erfassten Daten an ein Auswertegerät.Method for acquiring data of a working area of a machine tool (3) and/or for acquiring data of a workpiece to be machined in the machine tool (3), with a milling head (1) according to one of Claims 1 until 7 or with a milling machine claim 8 , with the following method steps - recording data by the electrical sensor (39), - transmission of the recorded data to an evaluation device.
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