DE10302985A1 - machining center - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum. Das Werkstück wird von einer mindestens entlang einer Richtung verfahrbaren Spannvorrichtung gehalten. Eine mindestens entlang einer Richtung verfahrbare Bearbeitungseinheit weist mindestens drei, je ein Werkzeug antreibende Werkzeugspindeln auf. Für eine Positionierung des Werkzeuges bezüglich des Werkstückes beziehungsweise für deren Bearbeitung dient die Bewegung der Spannvorrichtung und/oder die Bewegung der Bearbeitungseinheit.The invention relates to a machining center. The workpiece is held by a clamping device that can be moved along at least one direction. A machining unit that can be moved at least in one direction has at least three tool spindles, each driving a tool. The movement of the clamping device and / or the movement of the machining unit serves to position the tool with respect to the workpiece or to process it.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum für die insbesondere spanabhebende Bearbeitung mindestens eines Werkstückes. The invention relates to a machining center for the in particular machining of at least one workpiece.
Vorgenannte Bearbeitungszentren sind bekannt. Insbesondere sind sogenannte Vielspindlermaschinen bekannt, bei welchen eine Vielzahl von Spindeln ortsfest positioniert sind und das Werkstück auf einer Spannvorrichtung gehalten ist und entlang der drei Raumachsen und gegebenenfalls auch mehreren Drehachsen an die Werkzeugspindeln positioniert und während der Bearbeitung auch bewegbar ist. The aforementioned machining centers are known. In particular are so-called multi-spindle machines known, in which a A large number of spindles are stationary and that Workpiece is held on a jig and along the three spatial axes and possibly also several axes of rotation the tool spindles positioned and during machining is also movable.
Nachteilig bei diesen Lösungen des Standes der Technik ist, daß der konstruktive Aufwand für den hohen Grad der Beweglichkeit der Spannvorrichtung enorm ist. A disadvantage of these solutions of the prior art is that the design effort for the high degree of mobility the clamping device is enormous.
Des Weiteren sind Bearbeitungszentren bekannt, die sich aufgrund ihrer hohen Flexibilität auszeichnen, die insbesondere daher rührt, daß auf die Werkzeugspindeln aus einem Werkzeugmagazin eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeuge einwechselbar ist. Der Wechselvorgang geht natürlich zu Lasten der Bearbeitungszeit, da bei Bearbeitungszentren mit einer geringen Anzahl von Spindeln der Wechselvorgang eine spanabhebende Bearbeitung blockiert. Gleichzeitig wird durch den Werkzeugwechsel riskiert, daß sich ein Span in der Werkzeugaufnahme verfängt und so zu Maßungenauigkeiten oder Fehlbearbeitungen führen kann. Machining centers are also known, which are because of their high flexibility, which in particular hence the fact that on the tool spindles from one Tool magazine a variety of machining tools exchangeable is. The change process is of course at the expense of Processing time, as for machining centers with a small number of spindles the changing process a machining blocked. At the same time through the tool change risks a chip getting caught in the tool holder and can lead to inaccuracies or incorrect processing.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Bearbeitungszentrum zu entwickeln, das zum einen eine möglichst hohe Zerspanleistung erreicht und zum anderen in seinem konstruktiven Aufbau möglichst einfach ausgestaltet ist. The present invention has set itself the task of a To develop a machining center, on the one hand, if possible high cutting performance and secondly in its constructive structure is as simple as possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem zuvor beschriebenen Bearbeitungszentrum, wobei vorgeschlagen wird, daß das Werkstück oder die Werkstücke von einer, mindestens entlang einer Richtung verfahrbaren Spannvorrichtung gehalten ist und mindestens eine mindestens entlang einer Richtung verfahrbare Bearbeitungseinheit mindestens drei, je ein Werkzeug antreibende Werkzeugspindeln trägt und die für eine Positionierung des Werkzeuges beziehungsweise des Werkstückes vorgesehene Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück und/oder die Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung durch die Bewegung der Spannvorrichtung und/oder der Bearbeitungseinheit erfolgt. To achieve this object, the invention is based on one previously described machining center, being proposed is that the workpiece or the workpieces from one, at least along one direction movable clamping device is held and at least one along at least one Machining unit that can be moved in the direction of at least three, one each Tool driving tool spindles and for a Positioning the tool or the workpiece intended relative movement of tool and workpiece and / or the relative movement of tool and workpiece during the Processing through the movement of the clamping device and / or the processing unit.
Die Erfindung schlägt zum einen eine Aufgliederung der notwendigen Bewegung zum Positionieren beziehungsweise zur Bearbeitung einerseits auf die Bewegung der Spannvorrichtung, andererseits auf die Bewegung der Bearbeitungseinheit vor. Durch diese Aufteilung wird der hohe Aufwand für eine Positionierung der Spannvorrichtung im Raum, wie es der Stand der Technik kennt, vermieden, was letztendlich zu kleineren Bearbeitungszentren führt, da der konstruktive Aufwand für die hintereinander geschachtelten, in der Regel orthogonal zueinander angeordneten Bewegungsachsen entfällt oder deutlich reduziert wird. Hieraus resultieren geringere Massen, die zu bewegen sind, die zu kleineren Antrieben bei gleichbleibender Beschleunigung führt. The invention proposes a breakdown of the necessary movement for positioning or for Processing on the one hand on the movement of the clamping device, on the other hand, the movement of the processing unit. By this division becomes the high effort for positioning the clamping device in the room, as is the state of the art knows, avoided what ultimately becomes smaller Machining centers leads because of the design effort for the nested one behind the other, usually orthogonal to each other arranged axes of movement is eliminated or significantly reduced. This results in smaller masses that have to be moved to smaller drives with constant acceleration leads.
Durch eine möglichst hohe Anzahl von Spindeln, insbesondere von drei oder mehr Spindeln auf einer Bearbeitungseinheit erreicht die Erfindung darüber hinaus, daß bereits fertig montierte, einsetzbare Werkzeuge in unmittelbarer Nähe des Werkstückes zur Verfügung stehen, die sofort zum Einsatz gebracht werden können, ohne daß ein Werkzeugwechsel notwendig ist. Dabei ist die Anordnung auf einer Bearbeitungseinheit von Vorteil, da die jeweiligen Antriebe für die verschiedenen Werkzeugspindeln sinnvollerweise durch den gemeinsamen Antrieb der Bearbeitungseinheit zusammengefasst werden kann. With the highest possible number of spindles, in particular from reached three or more spindles on one processing unit the invention furthermore that already fully assembled, usable tools in the immediate vicinity of the workpiece Are available, which are used immediately can, without a tool change is necessary. It is the arrangement on a processing unit is advantageous because the respective drives for the different tool spindles expediently through the common drive of the Processing unit can be summarized.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sehr hohe Zerspanleistungen erreicht werden, da keine Zeit mehr für einen Werkzeugwechsel benötigt wird beziehungsweise es muß während der Bearbeitung nicht auf den Werkzeugwechsel gewartet werden. Dieser könnte theoretisch auch parallel zur Bearbeitung erfolgen, indem zum Beispiel die nicht benötigte Bearbeitungseinheit von dem Werkstück weggeführt wird und das Werkstück in einem gewissen Abstand zur spanerzeugenden Bearbeitung gewechselt wird, um das Risiko eines eingeklemmten Spanes in der Werkzeugaufnahme auszuschließen. The invention has the advantage that very high Machining performance can be achieved because there is no more time for you Tool change is required or it must be during the Machining can not be waited for the tool change. Theoretically, this could also be parallel to processing done by, for example, the unnecessary Machining unit is guided away from the workpiece and the workpiece in a certain distance from the machining is changed to the risk of a jammed chip in the Exclude tool holder.
Die Verteilung der verschiedenen Bewegungsachsen zum einen auf die Spannvorrichtung und zum anderen auf die Bearbeitungseinheit führt aber auch zu einer sehr einfachen mechanischen Bauweise, die auch zu einer einfachen Ansteuerung und Bedienung führt. Ist die Bauweise verhältnismäßig einfach, resultiert hieraus auch eine einfache günstige Transportweise der Maschine. The distribution of the different axes of motion on the one hand the jig and the other on the Processing unit also leads to a very simple mechanical Design that also allows easy control and operation leads. If the design is relatively simple, the result from this also a simple inexpensive mode of transport Machine.
Der Einsatz von mehreren Spindeln erlaubt auch eine entsprechende Optimierung der Spindeln auf die jeweilige Bearbeitungsaufgabe, was letztendlich zu längeren Lebensdauern der Spindeln führt, da diese zum einen nur kurzfristig im Einsatz sind und insgesamt eine längere Standzeit aufweisen werden und andererseits jeweils auf die Einsatzaufgabe abgestimmt werden können. The use of several spindles also allows one appropriate optimization of the spindles to the respective Machining task, which ultimately leads to longer lifetimes of the Spindles leads because they are only used for a short time are and will have a longer service life overall and on the other hand, to be matched to the task at hand can.
In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß das Bearbeitungszentrum eine oder mehrere Bearbeitungseinheiten aufweist. In a variant of the invention it is provided that Machining center one or more machining units having.
In einem ersten Schritt ist es für den Anwender möglich, ein Bearbeitungszentrum nur mit einer Bearbeitungseinheit ausgestattet zu verwenden, wenn zum Beispiel die auf dem Bearbeitungszentrum durchzuführende Bearbeitung eine hohe Anzahl von Arbeitsspindeln noch nicht benötigt. Es ist aber durch den prinzipiellen modularen Aufbau des erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums möglich, an einem Bearbeitungszentrum, welches zunächst nur mit einer Bearbeitungseinheit ausgestattet ist, eine zweite oder weitere Bearbeitungseinheiten zu integrieren, wobei das Basismodul bereits die steuerungstechnischen Voraussetzungen vorsieht. Dies erlaubt eine optimale Anpassung des Bearbeitungszentrums an jetzige, aber auch an zukünftige Bearbeitungsaufgaben mit geringem Änderungs- beziehungsweise Rüstaufwand für diese neuen Aufgaben. In a first step, it is possible for the user to Machining center with only one machining unit equipped to use if for example the one on the Machining center to be carried out a high number of Work spindles are not yet required. But it is through the basic modular structure of the invention Machining center possible on a machining center, which is initially only equipped with one processing unit, to integrate a second or further processing units, the basic module already being the control technology Requirements. This allows an optimal adjustment of the Machining center to current, but also to future ones Processing tasks with little change or Setup work for these new tasks.
Günstig ist es, wenn das beziehungsweise die Werkstücke zumindest gleichzeitig von zwei Seiten und/oder an zwei Stellen bearbeitet wird. Um eine hohe Zerspanleistung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, daß möglichst viele Spindeln des Bearbeitungszentrums in Bearbeitung stehen. Soweit es aufgrund der Ausgestaltung des Werkstückes gelingt, sind möglichst symmetrische oder parallele Vorgänge bevorzugt vorzunehmen, da dadurch eine hohe Zerspanleistung durch parallel ablaufende Zerspanungen möglich ist. Dabei erlaubt die Erfindung sowohl eine Bearbeitung des oder der Werkstücke jeweils von der gleichen Seite (bei entsprechender Anordnung) oder eine Bearbeitung von zwei Seiten in Opposition, wobei die Steuerung entsprechend vorsieht, daß die Bearbeitungsschritte einander nicht kollidieren oder stören. It is beneficial if that or the workpieces at least simultaneously from two sides and / or in two places is processed. In order to achieve high cutting performance, the invention proposes that as many spindles as possible Machining center in progress. So much for it the design of the workpiece succeeds are possible prefer to carry out symmetrical or parallel processes, because thereby high cutting performance due to parallel running Machining is possible. The invention allows both a processing of the workpiece or parts by the same side (with appropriate arrangement) or one Editing from two sides in opposition, taking control accordingly provides that the processing steps are not each other collide or interfere.
Die Erfindung schlägt insbesondere vor, daß die zwischen der Bearbeitungseinheit und der Spannvorrichtung verteilten verschiedenen Bewegungen eine relative Positionierung beziehungsweise Bewegung des Werkstückes und/oder des Werkzeuges entlang der drei Raumachsen erlaubt. Letztendlich ist eine Relativbewegung von Werkstück und Werkzeug zum einen zur Positionierung und zum anderen während der Bearbeitung wichtig. Die Erfindung schlägt insbesondere vor, daß die Bewegungen zwischen der Bearbeitungseinheit und der Spannvorrichtung verteilt werden, wodurch der jeweilige Aufwand verringert wird und trotzdem eine gleich hohe Flexibilität verbleibt. Es ist auch möglich, durch eine entsprechende Überlagerung der bevorzugt orthogonal zueinander angeordneten einzelnen Raumachsen der verschiedenen Bewegungen auch schräge Bearbeitungen durchzuführen. The invention particularly proposes that the between the Distributed processing unit and the clamping device different movements a relative positioning or movement of the workpiece and / or the tool along which allows three spatial axes. Ultimately is one Relative movement of workpiece and tool on the one hand for positioning and secondly important during processing. The invention suggests in particular that the movements between the Processing unit and the clamping device are distributed, whereby the respective effort is reduced and still one flexibility remains the same. It is also possible to go through a corresponding overlay of the preferably orthogonal mutually arranged individual spatial axes of the different Movements also perform oblique machining.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bearbeitungseinheit oder das gesamte Bearbeitungszentrum eine Anzahl von Spindeln besitzt, die mindestens der Anzahl der einzusetzenden Werkzeuge für die Bearbeitung des Werkstückes entspricht. Durch eine solche reichhaltige Ausstattung der Bearbeitungseinheit beziehungsweise des Bearbeitungszentrums mit einer großen Anzahl von Spindeln wird erreicht, daß ein Werkzeugwechsel während der Bearbeitung entfällt. Zwischen zwei Bearbeitungsschritten ist daher nur eine neue Positionierung des jeweils gewünschten Werkzeuges an dem Werkstück vorzunehmen, der sonst aufwendige bekannte Werkzeugwechsel entfällt. Hieraus resultiert zum einen eine sehr hohe Zerspanleistung, da die Werkzeugwechselzeit entfällt und zum anderen wird hierdurch auch sichergestellt, daß mit einer solchen erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bearbeitungszentrums auch eine hohe Genauigkeit garantiert werden kann, da durch den fehlenden Werkzeugwechsel auch keine Gefahr eines eingeklemmten Spanes in der Werkzeugaufnahme besteht, der gegebenenfalls zu Ausschuß durch Fehlbearbeitung führen könnte. In a preferred embodiment of the invention provided that the processing unit or the whole Machining center has a number of spindles that at least the number of tools to be used for processing the Workpiece corresponds. Through such a rich Equipment of the processing unit or Machining center with a large number of spindles is reached that a tool change during machining is not necessary. There is therefore only a new one between two processing steps Position the desired tool on the Make workpiece, the otherwise expensive known Tool change is not necessary. This results in a very high one Cutting performance, since the tool change time is no longer necessary and another is thereby also ensured that with a such design of the machining center according to the invention high accuracy can also be guaranteed as a result of the missing tool change also no danger of a jammed chip in the tool holder, which could possibly lead to rejects due to incorrect processing.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bearbeitungseinheit längs- und/oder querbeweglich ausgebildet ist. In a preferred embodiment of the invention provided that the processing unit is longitudinal and / or is designed to be transversely movable.
In Abhängigkeit der Anzahl der Werkstücke sowie der durchzuführenden Bearbeitungsschritte kann es gemäß der Erfindung günstig sein, die Bearbeitungseinheit nur entlang einer Dimension beweglich auszugestalten. Zum Beispiel wird in einem ersten Schritt das Werkstück bezüglich einer ersten Bearbeitungseinheit positioniert, wobei dann die Bearbeitungseinheit eine Längsbewegung (parallel zur Rotationsachse der Spindel) ausführt, um den Bearbeitungsschritt auszuführen. Gleichzeitig ist in diesem Fall zum Beispiel vorgesehen, daß auf der gegenüberliegenden Werkstückseite eine zweite Bearbeitungseinheit vorgesehen ist, die ihrerseits querbeweglich auf einem Quertisch positioniert wird (parallel zur Positionierrichtung der Spannvorrichtung) um die Spindel in die richtige Position zu bringen und dann ihrerseits durch eine Längsbewegung den Bearbeitungsschritt gleichzeitig ausführt. Depending on the number of workpieces and the Processing steps to be carried out according to the invention be cheap, the processing unit only along one To make dimension movable. For example, in one first step the workpiece with respect to a first Processing unit positioned, then the processing unit a longitudinal movement (parallel to the axis of rotation of the spindle) executes to execute the processing step. simultaneously In this case, it is provided, for example, that the opposite the workpiece side a second processing unit is provided, which in turn is movable transversely on a Transverse table is positioned (parallel to the positioning direction of the Clamping device) to put the spindle in the correct position bring and then in turn by a longitudinal movement Executes processing step simultaneously.
In diesem Ausführungsbeispiel wird also die erste Bearbeitungseinheit nur bezüglich einer Achse, nämlich der Längsachse beweglich ausgebildet und die zweite Bearbeitungseinheit zum Beispiel in einer horizontal orientierten Fläche beweglich ausgebildet. Der jeweilige Aufwand um eine entsprechende Beweglichkeit zu realisieren ist gering. So in this embodiment, the first Processing unit only with respect to one axis, namely the longitudinal axis designed to be movable and the second processing unit for Example movable in a horizontally oriented area educated. The respective effort for a corresponding one Realizing mobility is low.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bearbeitungseinheit und/oder die einzelnen Spindeln um eine Achse oder ein Gelenk verkippbar ausgebildet, ist. In a further variant of the invention it is provided that the processing unit and / or the individual spindles by one Axis or a hinge is formed.
Eine solche Ausgestaltung dient insbesondere dazu, zum Beispiel schräge Bohrungen an dem Werkstück auszuführen. Es ist aber auch günstig, eine geringe Verkippung der Spindel an der Bearbeitungseinheit vorzusehen, um zum Beispiel den Sturz beim Fräsen zu realisieren. Es ist auch möglich, daß die Verkippung der Spindel beziehungsweise der Bearbeitungseinheit zum Beispiel dynamisch mit Hilfe eines entsprechenden Stellantriebes erfolgt, oder aber die Bearbeitungseinheit beziehungsweise die Spindel in einen entsprechend feststehenden Winkel verkippt wird. Die Orientierung der Kippachse ist hierbei nicht beschränkt. Such a configuration is used in particular, for example make oblique holes on the workpiece. But it is also favorable, a slight tilting of the spindle on the To provide processing unit, for example, the fall when Realizing milling. It is also possible that the tilt the spindle or the processing unit for Example dynamically with the help of an appropriate actuator takes place, or the processing unit or Spindle tilted to a correspondingly fixed angle becomes. The orientation of the tilt axis is not here limited.
Insbesondere ergibt sich die Möglichkeit, daß für die Ausführung von Bearbeitungsschritten entlang einer zur Vertikalen und/oder Horizontalen geneigten Achse die Bearbeitungseinheit eine oder mehrere parallel zu dieser geneigten Achse orientierte Spindeln aufweist und die Überlagerung der Bewegung der Bearbeitungseinheit und der Spannvorrichtung zu einer Relativspindelbewegungsrichtung führt, die parallel zu dieser geneigten Achse ist. Hierdurch ist es möglich, durch geringsten Aufwand eine Anordnung zu treffen, die es erlaubt, schräge Bearbeitungen, zum Beispiel das Bohren von schrägen Löchern und so weiter, zu realisieren. Dies rührt her von der Ausnützung der Überlagerung der Bewegung einerseits der Spannvorrichtung und andererseits der Bearbeitungseinheit, die durch die Steuerung entsprechend interpolierend vorgenommen wird. Insbesondere erlaubt die frei progarmmierbare, bevorzugt computergestützte Steuerung eine sehr große Vielzahl von verschiedenen Bearbeitungen. In particular, there is the possibility that for the Execution of processing steps along one to the vertical and / or horizontal inclined axis the processing unit one or more parallel to this inclined axis has oriented spindles and the superimposition of the movement of the Processing unit and the clamping device into one Relative spindle movement direction that is parallel to this inclined axis. This makes it possible by least Effort to make an arrangement that allows oblique Machining, for example drilling oblique holes and so on continue to realize. This stems from the exploitation of the Superimposition of the movement of the clamping device and on the other hand the processing unit, which is controlled by the controller is carried out accordingly interpolating. In particular allows freely programmable, preferably computer-based Control a huge variety of different Edits.
Bevorzugt wird die Spindel, deren Achse geneigt ist, so an der Bearbeitungseinheit (zum Beispiel am Rand oder in der Ecke) positioniert, daß keine anderen Spindeln hiervon beeinträchtigt werden oder die Anordnung mit anderen Elementen des Bearbeitungszentrums kollidiert. Darüberhinaus sieht die Erfindung vor, daß die Verkippung der einzelnen Spindeln auch dynamisch realisierbar ist, wobei hierfür ebenfalls ein eigener Stellantrieb angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, diese Verkippung fest an der Bearbeitungseinheit zu realisieren. The spindle whose axis is inclined is preferred on the Processing unit (for example on the edge or in the corner) positioned so that no other spindles are affected be or the arrangement with other elements of the Machining center collides. The invention also provides before that the tilting of the individual spindles is also dynamic is feasible, for this also a separate one Actuator is arranged. But it is also possible to do this Tilt firmly on the processing unit.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Bearbeitungseinheit die Spindeln in mehreren, übereinander angeordneten Reihen trägt. Die Anordnung der Spindeln in der Reihe und gegebenenfalls in entsprechenden Spalten erfolgt derart, daß bei einer Bearbeitung möglichst alle benötigten Spindeln einsetzbar sind und gleichzeitig keine Kollision mit der Spannvorrichtung oder anderen Elementen des Bearbeitungszentrums erfolgt. According to the invention it is proposed that the processing unit the spindles in several rows one above the other wearing. The arrangement of the spindles in the row and optionally in corresponding columns is such that at a Machining, if possible, all the necessary spindles can be used and at the same time no collision with the jig or other elements of the machining center.
Da oftmals an der Spannvorrichtung eine vertikale Verschiebbarkeit vorgesehen ist, ist es problemlos möglich, die jeweils betreffende Spindel an der jeweils gewünschten Stelle des Werkstückes zum Eingriff zu bringen. Allgemein ist es natürlich auch möglich, an der Bearbeitungseinheit neben einer horizontalen auch eine vertikale Bewegungsachse vorzusehen, hierin ist die Erfindung in keinster Weise beschränkt. Because often a vertical on the jig Slidability is provided, it is easily possible, each concerned spindle at the desired position of the To bring the workpiece into engagement. In general it is natural also possible on the processing unit next to one horizontal also to provide a vertical axis of movement the invention is in no way limited here.
Es ist vorgesehen pro Bearbeitungseinheit 10, 15, 16, 20, 25 oder noch mehr Spindeln anzuordnen. Diese Spindeln sind jeweils anzutreiben, wobei natürlich bei einer entsprechend großen Anzahl von Spindeln der Aufwand für den Antrieb entsprechend steigt. Die Erfindung schlägt daher vor, daß ein Antrieb für mehrere oder alle Spindeln einer Bearbeitungseinheit vorgesehen ist. It is intended to arrange 10 , 15 , 16 , 20 , 25 or even more spindles per processing unit. These spindles are to be driven in each case, the effort for the drive correspondingly increasing, of course, with a correspondingly large number of spindles. The invention therefore proposes that a drive is provided for several or all spindles of a processing unit.
Alternativ hierzu ist es natürlich möglich, wie das zum Beispiel in einer erfindungsgemäßen Variante beschrieben ist, für jede Spindel einen Einzelantrieb vorzusehen. Dadurch ist es möglich, durch die Steuerung auf den Antrieb einzelner Spindeln einzuwirken und diese zum Beispiel anzuhalten oder zu regeln. Alternatively, it is of course possible, such as that for Example is described in a variant according to the invention, provide an individual drive for each spindle. That’s it possible through the control on the drive individual To act on spindles and, for example, stop or close them regulate.
Insbesondere ist es günstig, daß der Antrieb für eine Spindelgruppe in dieser Gruppe angeordnet ist und je für den Antrieb einer Teilgruppe der Spindeln ein Antriebsriemen gegebenenfalls mit einer Riemenspannvorrichtung vorgesehen ist. Durch eine solche Ausgestaltung ist es möglich eine deutlich geringe Anzahl von Antrieben zum Antrieb einer größeren Anzahl von Spindeln vorzusehen, wodurch der jeweilige Aufwand für den Spindelantrieb deutlich gesenkt wird. Oftmals wird als Antrieb ein Antriebsriemen vorgesehen, dies könnte aber auch durch ein Getriebe oder direkt erfolgen, wobei bei dem Einsatz eines Riemens eine Spannvorrichtung für den Riemen eingesetzt wird, um einen sicheren Antrieb der Spindeln zu gewährleisten. In particular, it is favorable that the drive for a Spindle group is arranged in this group and each for the drive a sub-group of spindles a drive belt if necessary is provided with a belt tensioner. By a such a configuration, it is possible a significantly low Number of drives to drive a larger number of Provide spindles, whereby the respective effort for the Spindle drive is significantly reduced. It is often used as a drive Drive belt provided, but this could also be done through a Gearbox or directly, with the use of a Belt a tensioning device is used for the belt to ensure a safe drive of the spindles.
Die Spannvorrichtung, welche das Werkstück oder die Werkstücke trägt, ist bevorzugt horizontal und/oder vertikal bewegbar ausgebildet. Dies dient dazu, das Werkstück oder die Werkstücke für die Bearbeitung zu positionieren und/oder während der Bearbeitung zu bewegen. Natürlich umfaßt die Erfindung auch eine Variante, bei welcher die Spannvorrichtung eine höhere Beweglichkeit erlaubt, insbesondere wenn die Spannvorrichtung für das Werkstück eine mindestens um eine horizontale oder vertikale Drehachse drehbare Bearbeitung erfordert. Dabei ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß die Spannvorrichtung und/oder die Bearbeitungseinheit jeweils um drei Raumachsen beweglich ausgebildet ist. Dies kann bei speziellen Bearbeitungsschritten durchaus von Vorteil sein, die Erfindung ist diesbezüglich nicht beschränkt. The clamping device, which the workpiece or the workpieces carries, is preferably horizontally and / or vertically movable educated. This serves the workpiece or the workpieces to position for editing and / or during the To move machining. Of course, the invention also includes one Variant in which the clamping device has a higher one Mobility allowed, especially when the jig for the workpiece is at least horizontal or vertical axis of rotation requires machining. Here is the Invention is not limited to that the jig and / or the processing unit in each case about three spatial axes is designed to be movable. This can happen with special Processing steps can be quite advantageous, the invention is not limited in this regard.
Insbesondere eine drehbare Ausgestaltung der Spannvorrichtung erlaubt eine beliebige Positionierung des Werkstückes oder mehrerer Werkstücke in dem Bearbeitungszentrum. In particular, a rotatable configuration of the clamping device allows any positioning of the workpiece or several workpieces in the machining center.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannvorrichtung ein oder mehrere, insbesondere zwei beziehungsweise vier Werkstücke trägt, die bevorzugt symmetrisch oder punktsymmetrisch angeordnet sind. Je nach Größe der zu bearbeitenden Werkstücke können auf der Spannvorrichtung mehrere Werkstücke aufgespannt werden. Dies erlaubt gleichzeitig aber auch unterschiedliche Bearbeitungsprinzipien. Wie bereits oben ausgeführt, ist es möglich, bei einer Anordnung von zwei Bearbeitungseinheiten in dem Bearbeitungszentrum, eine Bearbeitungseinheit nur querbeweglich und die andere Bearbeitungseinheit quer- und längsbeweglich auszubilden. Soweit nur ein (gegebenenfalls) großes Werkstück zu bearbeiten ist, ist es günstig, wenn eine Bearbeitungseinheit als Spezialbearbeitungseinheit speziell auf diese Bearbeitung ausgebildet ist. In a further embodiment of the invention, that the clamping device one or more, in particular two or carries four workpieces, which are preferred are arranged symmetrically or point symmetrically. Depending on the size of the Workpieces to be machined can be placed on the clamping device several workpieces can be clamped. This allows but at the same time also different processing principles. How already stated above, it is possible with an arrangement of two machining units in the machining center, one Processing unit only movable laterally and the other To design the processing unit to move transversely and longitudinally. So far only a (possibly) large workpiece has to be machined, it is cheap if a processing unit as Special processing unit is specially designed for this processing.
Ist es möglich auf der Spannvorrichtung mehrere gegebenenfalls kleinere Werkstücke aufzuspannen, so können zum Beispiel in zwei verschiedenen Aufspannlagen zwei mal zwei, also insgesamt vier Teile bearbeitet werden, wodurch bei einem entsprechenden Wenden der Spannvorrichtung eine vierseitige Bearbeitung möglich ist. Es kann von Vorteil sein, daß eine der beiden, in Opposition zueinander stehenden Bearbeitungseinheiten in der Ebene voll flexibel beweglich ausgebildet sind. Is it possible on the jig several if necessary Clamping smaller workpieces, for example in two different clamping positions two times two, so in total four parts are machined, resulting in a corresponding Turn the jig a four-sided machining is possible. It can be advantageous that one of the two, in Opposing processing units in the Level are fully flexible.
In einer Variante der Erfindung ist es auch möglich, zum Beispiel eine dritte Bearbeitungseinheit anzuordnen, die parallel oder rechtwinklig zu den in Opposition zueinander stehenden beiden Bearbeitungseinheiten angeordnet ist. Die Variabilität der Erfindung wird damit noch größer. In a variant of the invention it is also possible to Example to arrange a third processing unit that is parallel or at right angles to those in opposition to each other two processing units is arranged. The variability the invention thus becomes even larger.
Es ist von Vorteil, wenn an dem Bearbeitungszentrum eine Verkettungsvorrichtung für den Transport der Werkstücke zwischen verschiedenen Bearbeitungszentren vorgesehen ist und die Spannvorrichtung das/die Werkstücke von der Verkettungsvorrichtung übernimmt beziehungsweise nach Abschluß der Bearbeitung an diese abgibt. It is an advantage if there is a Linking device for the transport of workpieces between various machining centers is provided and the Clamping device (s) from the linking device takes over or after completion of the processing delivers this.
Oftmals sind mehrere Bearbeitungszentren in einer Bearbeitungsstraße hintereinander angeordnet und durch eine entsprechende Verkettungsvorrichtung miteinander verbunden. Für einen möglichst vollautomatischen Betrieb einer solchen Bearbeitungsstraße beziehungsweise des einzelnen Bearbeitungszentrums ist es günstig, wenn die Spannvorrichtung das von der Verkettungsvorrichtung angelieferte Werkstück selbsttätig ergreift und spannt und der Bearbeitung zuführt und nach der Bearbeitung wieder in die Verkettungsvorrichtung zurückgibt. There are often several machining centers in one Processing line arranged one behind the other and by a corresponding one Interlinking device connected together. For one fully automatic operation of such Processing line or the individual processing center is it is favorable if the clamping device that of the The chaining device automatically grabs and delivers the workpiece clamps and feeds the processing and after processing returns to the concatenator.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Spannvorrichtung an einem an einem Portal verfahrbaren Schlitten vorgesehen ist. Eine solche Anordnung ist insbesondere im Hinblick auf den Einsatz der Erfindung in einer Bearbeitungsstraße mit Verkettungsvorrichtung von Vorteil, da das Portal in leichter Weise erlaubt, daß die Spannvorrichtung das Werkstück von der Verkettungsvorrichtung übernimmt. Auf die Zwischenschaltung eines zusätzlichen, kostenaufwendigen Beladeroboters, der ansonsten das Werkstück von der Verkettungsvorrichtung abnimmt und in die Spannvorrichtung einlegt, kann hier verzichtet werden, der Kostenvorteil geht automatisch einher. It is particularly advantageous if the tensioning device is on a carriage movable on a portal is provided. Such an arrangement is particularly with regard to the Use of the invention in a processing line with Linking device is advantageous because the portal is easy allows the jig to remove the workpiece from the Linking device takes over. On the interposition of a additional, costly loading robot that otherwise the workpiece is removed from the linking device and into the Inserting the clamping device can be dispensed with here Cost advantages go hand in hand.
Alternativ zum Einsatz eines Portales, an welchem die Spannvorrichtung gegebenenfalls das Werkstück hängend transportiert, ist es möglich, daß die Spannvorrichtung an einem verfahrbaren Fahrständer vorgesehen ist. Auch diese zweite Alternative ist erfindungsgemäß einsetzbar. As an alternative to using a portal on which the Clamping device possibly transports the workpiece hanging, it is possible that the clamping device on a movable Traveling column is provided. This second alternative is too usable according to the invention.
Die Ausbildung des Portales wird gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Variante so gewählt, daß die Bearbeitungseinheit und/oder der Anschluß an die Verkettungsvorrichtung von dem Portal übergriffen wird. Dadurch wird eine hohe Beweglichkeit des Portales ermöglicht und daher die Spannvorrichtung beliebig positionierbar. The portal is designed according to another Variant according to the invention chosen so that the processing unit and / or the connection to the chaining device from the Portal is attacked. This creates a high degree of mobility of the portal and therefore the clamping device is arbitrary positionable.
Günstigerweise wird an dem Portal die Arbeitsraumabdeckung des Bearbeitungszentrums angeschlossen, wodurch in günstiger, einfacher Weise die notwendigen Arbeitsraumabdeckungen das gesamte Bearbeitungszentrum abschließen. The working space cover of the Machining center connected, making it cheaper, the necessary work space covers the whole Complete machining center.
Die Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: The invention is shown schematically in the drawing. It demonstrate:
Fig. 1, 2 in einer Ansicht, zwei Varianten des erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums; Fig. 1, 2 in a view, two variants of the machining center according to the invention;
Fig. 3 in einer Ansicht das erfindungsgemäße Bearbeitungszentrum mit schräggestellter Bearbeitungseinheit; Fig. 3 is a view machining center according to the invention with inclined processing unit;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Erfindung nach Fig. 2; Fig. 4 is a side view of the invention shown in Fig. 2;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Erfindung gemäß Fig. 2; FIG. 5 shows a schematic top view of the invention according to FIG. 2;
Fig. 6, 7 jeweils in Draufsicht, zwei Varianten des erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums und Fig. 6, 7 respectively in plan view two versions of the machining center according to the invention and
Fig. 8 in einer Ansicht die Vorderseite der Bearbeitungseinheit des erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums. Fig. 8 is a view of the front of the machining unit of the machining center according to the invention.
In Fig. 1 ist die erste Variante der Erfindung schematisch dargestellt. Das Bearbeitungszentrum ist mit der Bezugsziffer 9 allgemein gekennzeichnet. Das Bearbeitungszentrum 9 weist ein Maschinenbett 90, über welches sich das Bearbeitungszentrum am Boden abstützt. Das Maschinenbett 90 trägt in der hier dargestellten Ausführungsform je eine Bearbeitungseinheit 1, 1', die sich links und rechts von der Spannvorrichtung 2 anordnen und so eine Bearbeitung des Werkstückes 4, welches von der Spannvorrichtung 2 gehalten wird, in Opposition erlauben. In Fig. 1 the first variant of the invention is shown schematically. The machining center is generally identified with the reference number 9 . The machining center 9 has a machine bed 90 , by means of which the machining center is supported on the floor. In the embodiment shown here, the machine bed 90 carries a processing unit 1 , 1 ′, which are arranged to the left and right of the clamping device 2 and thus allow processing of the workpiece 4 , which is held by the clamping device 2 , in opposition.
Es handelt sich durchgängig um schematische Darstellungen, die nicht alle konstruktiven Einzelheiten zeigen, aber das Wesen der Erfindung deutlich machen. They are all schematic representations that not show all constructive details, but the essence of the Make invention clear.
Das Werkstück 4 ist von der Spannvorrichtung 2 gehalten, wobei die Spannvorrichtung 2 eine vertikale Positionierung des Werkstückes 4 entlang des Doppelpfeiles 24 erlaubt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Spannvorrichtung 2 von einem Fahrständer 20 gehalten, an dem die Spannvorrichtung 2 zum einen vertikal (Doppelpfeil 24) versetzbar ist und, rechtwinklig zur Blattebene, verschiebbar ist. Der Fahrständer 20 ruht hierzu auf der Führungsbahn 21, die zwischen den beiden Bearbeitungseinheiten 1, 1' angeordnet ist. The workpiece 4 is held by the clamping device 2 , the clamping device 2 allowing vertical positioning of the workpiece 4 along the double arrow 24 . In the exemplary embodiment shown here, the tensioning device 2 is held by a traveling column 20 , on which the tensioning device 2 can be displaced vertically (double arrow 24 ) on the one hand and can be displaced at right angles to the sheet plane. For this purpose, the traveling column 20 rests on the guideway 21 , which is arranged between the two processing units 1 , 1 '.
Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Variante, bietet die Spannvorrichtung 2 zwei Bewegungsachsen für das Werkstück 4, nämlich eine vertikale Achse 24 und eine Achse senkrecht zur Blattebene. According to the variant shown in FIG. 1, the clamping device 2 offers two axes of movement for the workpiece 4 , namely a vertical axis 24 and an axis perpendicular to the plane of the sheet.
Es ist möglich, in dieser Figur nicht angedeutet, daß das Werkstück 4 um eine vertikale Achse verdrehbar ist. It is possible, not indicated in this figure, that the workpiece 4 can be rotated about a vertical axis.
Der Aufbau der hier dargestellten Bearbeitungseinheiten 1, 1' ist etwas unterschiedlich. Prinzipiell ruhen die Bearbeitungseinheiten jeweils auf einer Führungsschiene 13, die auf dem Maschinenbett 90 angeordnet ist. Entlang dieser Führungsschiene ist die Bearbeitungseinheit längsbeweglich und dadurch die Spindel 3 der Bearbeitungseinheit gegen das Werkstück 4 anstellbar. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit werden die Werkzeugspindeln 30 oftmals nur durch die Spindelachsen angedeutet. The structure of the processing units 1 , 1 'shown here is somewhat different. In principle, the processing units each rest on a guide rail 13 which is arranged on the machine bed 90 . The processing unit can be moved longitudinally along this guide rail and the spindle 3 of the processing unit can thereby be set against the workpiece 4 . To increase the clarity, the tool spindles 30 are often only indicated by the spindle axes.
Im Gegensatz zu der Bearbeitungseinheit 1', auf der rechten Seite, weist die linke Bearbeitungseinheit 1 zwischen dem die verschiedenen Werkzeugspindeln 3 tragenden Bearbeitungskopf 14 und der Führungsschiene 13 noch einen Querschlitten 11 auf. Dieser Querschlitten 11 wird gebildet durch eine Querschlittenführung 10, auf welcher der Bearbeitungskopf 14 ruht und ebenfalls rechtwinklig zur Blattebene verschiebbar ist. Dadurch ist die linke Bearbeitungseinheit 1 in einer horizontalen Ebene beweglich. In contrast to the machining unit 1 ′, on the right side, the left machining unit 1 also has a cross slide 11 between the machining head 14 carrying the various tool spindles 3 and the guide rail 13 . This cross slide 11 is formed by a cross slide guide 10 on which the machining head 14 rests and can also be displaced at right angles to the plane of the sheet. As a result, the left processing unit 1 is movable in a horizontal plane.
Im Gegensatz hierzu weist die rechte Bearbeitungseinheit 1' einen solchen Querschlitten 11 nicht auf. Diese Bearbeitungseinheit ist nur über die Führungsbahn 13 in einer Dimension, entlang des Doppelpfeiles 12 beweglich. In contrast to this, the right processing unit 1 'does not have such a cross slide 11 . This processing unit can only be moved in one dimension along the double arrow 12 via the guideway 13 .
Je nach Einsatzzweck des Bearbeitungszentrums 9 ist vorgesehen, die hier gezeigte Anordnung von Längsbeweglichkeit 12 beziehungsweise Längs- und Querbeweglichkeit zu kombinieren, dies hängt letztendlich von der Form und Anzahl der zu bearbeitenden Werkstücke 4 ab (es gibt hier mehrere, alternative Varianten). Depending on the intended use of the machining center 9, it is provided to combine the arrangement of longitudinal mobility 12 or longitudinal and transverse mobility shown here, this ultimately depends on the shape and number of workpieces 4 to be machined (there are several alternative variants here).
Der Bearbeitungskopf 14 trägt eine Vielzahl von Werkzeugspindeln 3, die hier zur besseren Übersichtlichkeit nur durch ihre Lage der jeweiligen Achsen angedeutet sind. Auf den Werkzeugspindeln 3 ist, dem Werkstück 4 zugewandt, das Werkzeug 30 angeordnet, welches auch hier zur höheren Übersichtlichkeit nur angedeutet ausgeführt ist. Die Werkzeugspindeln 3 sind hierbei in vier Reihen übereinander angeordnet, wobei das Werkstück 4 über die Vertikalpositionierung 24 und der Querbewegung (rechtwinklig zur Blattebene) der Spannvorrichtung 2 zunächst gegenüber der Bearbeitungseinheit 1' an der gewünschten Werkzeugspindel 3 positioniert wird. Natürlich ist die Anordnung der Werkzeugspindeln in Größe und Abstand der Reihen so gewählt, daß diese in Bezug auf das jeweilige Werkstück nicht kollidieren oder unbeabsichtigte Bearbeitungen vornehmen. The machining head 14 carries a multiplicity of tool spindles 3 , which are only indicated here for better clarity by their position of the respective axes. On the tool spindles 3 , facing the workpiece 4 , the tool 30 is arranged, which is also only hinted at here for greater clarity. The tool spindles 3 are in this case arranged in four rows one above the other, the workpiece 4 being initially positioned on the desired tool spindle 3 with respect to the machining unit 1 ′ via the vertical positioning 24 and the transverse movement (perpendicular to the sheet plane) of the clamping device 2 . Of course, the arrangement of the tool spindles in size and spacing of the rows is selected so that they do not collide with each other or carry out unintentional machining.
Ist diese Positionierung abgeschlossen, so wird die linke Bearbeitungseinheit 1 mit Hilfe des Querschlittens 11 parallel zur Querbewegung der Spannvorrichtung 2 so positioniert, daß die gewünschte Spindel die gewünschte Bearbeitung ausführt. Die jeweilige Höhenlage ist durch die gleiche Lage der Spindel und gleiche Lage des zweiten Werkstücks bereits vorgegeben. Gegebenenfalls kann aber auch eine zusätzliche Achse an der linken Bearbeitungseinheit eine zusätzliche Variabilität ergeben. When this positioning is completed, the left machining unit 1 is positioned with the help of the cross slide 11 parallel to the transverse movement of the clamping device 2 so that the desired spindle carries out the desired machining. The respective height is already predetermined by the same position of the spindle and the same position of the second workpiece. If necessary, an additional axis on the left processing unit can also result in additional variability.
Für die Bearbeitung dient die Längsbewegung in Richtung des Doppelpfeiles 12 der beiden Bearbeitungseinheiten 1, 1' auf den jeweiligen Führungsschienen 13. The longitudinal movement in the direction of the double arrow 12 of the two processing units 1 , 1 'on the respective guide rails 13 is used for processing.
Sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2 ist die Bearbeitungseinheit 1 in der zurückgezogenen Position gezeigt. Strichpunktiert ist die vorgeschobenen Position der Bearbeitungseinheit 1, 1' gezeigt, wobei sich ergibt, daß die unteren Werkzeugspindeln 3 beziehungsweise deren Werkzeuge 30 weiter in den Arbeitsraum 91 des Bearbeitungszentrums hineinragen, wie die Oberen. Dadurch wird die Gefahr von Kollisionen der oberen Werkzeugspindeln 3mit der Spannvorrichtung 2 vermieden. Both in FIG. 1 and in FIG. 2, the processing unit 1 is shown in the retracted position. The forward position of the machining unit 1 , 1 'is shown in dash-dot lines, with the result that the lower tool spindles 3 or their tools 30 protrude further into the working space 91 of the machining center, like the upper ones. This avoids the risk of collisions of the upper tool spindles 3 with the clamping device 2 .
Im Gegensatz zu der Variante nach Fig. 1 ist in Fig. 2 anstelle eines Fahrständers die Spannvorrichtung an einem Portal 25 angeordnet. Das Portal überragt die Bearbeitungseinheiten und erlaubt eine Verfahrbarkeit des darauf gelagerten Schlitten 26 in einer Richtung rechtwinklig zur Blattebene. Hierfür trägt das Portal 25 Führungsschienen 27. Die Spannvorrichtung 2 ist an dem Schlitten 26 wiederum vertikal (Doppelpfeil 24) positionierbar und erlaubt eine Verdrehung des Werkstückes 4 um eine vertikale Drehachse entlang des Drehpfeiles 29. Gegenüber der Spannvorrichtung an einem Fahrständer 20 (nach Fig. 1), bietet die Ausgestaltung nach Fig. 2 Vorteile. In contrast to the variant according to FIG. 1, the tensioning device is arranged on a portal 25 in FIG. 2 instead of a traveling column. The portal projects above the processing units and allows the carriage 26 mounted thereon to be movable in a direction perpendicular to the plane of the sheet. For this purpose, the portal carries 25 guide rails 27 . The clamping device 2 can in turn be positioned vertically (double arrow 24 ) on the slide 26 and allows the workpiece 4 to be rotated about a vertical axis of rotation along the arrow 29 . Compared to the tensioning device on a traveling column 20 (according to FIG. 1), the configuration according to FIG. 2 offers advantages.
Zunächst ist es möglich, daß, wenn das Werkstück 4 an der Spannvorrichtung 2 hängend montiert ist, der Raum unterhalb des Werkstückes für den Spanabtransport frei ist. Die Abförderrinne 92 für die Späne ist angedeutet. Des Weiteren erlaubt der Vorschlag der Spannvorrichtung 2 mit einem Portal 25 in einfacher Weise die Einbindung des Bearbeitungszentrums in einer zum Beispiel in Fig. 5 dargestellten Verkettungsvorrichtung 5. Da auf den Einsatz eines separaten Be- und Entladeroboters zwischen der Verkettungsvorrichtung 5 und der Spannvorrichtung 2 verzichtet werden kann, ergreift die an dem Portal 25 geführte Spannvorrichtung 2 das Werkstück 4 selbstständig. First of all, it is possible that when the workpiece 4 is suspended from the clamping device 2 , the space below the workpiece is free for chip removal. The discharge chute 92 for the chips is indicated. Furthermore, the proposal allows the tensioning device 2 with a portal 25 in a simple manner the incorporation of the machining center in a, for example, in Fig. 5 shown concatenation device 5. As can be dispensed with the use of a separate loading and unloading robot between the linking device 5 and the clamping device 2, engages the guided on the gantry 25 clamping device 2, the workpiece 4 automatically.
Des Weiteren erlaubt die Verwendung des Portales 25 auch einen verhältnismäßig leichten Aufbau der die das Bearbeitungszentrum verschließenden Verkleidung 93, die teilweise an dem Portalträger 25 oberhalb der Bearbeitungseinheit 1 anschließbar ist. Gegebenenfalls werden zusätzliche Verkleidungsträger 94 parallel zum Portal 25 vorgesehen. Furthermore, the use of the portal 25 also permits a relatively light construction of the cladding 93 closing the machining center, which can be partially connected to the portal carrier 25 above the machining unit 1 . If necessary, additional panel supports 94 are provided parallel to the portal 25 .
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Variante des Bearbeitungszentrums 9 gezeigt, wobei die linke Bearbeitungseinheit 1 um ein Kippgelenk 15 derart verkippt werden kann (Kippdoppelpfeil 16), um in das Werkstück 4 schräge Bohrungen oder Fräsbearbeitungen und dergleichen an- oder einzubringen. Nicht gezeigt ist die Abstützung beziehungsweise der Antrieb für die Verkippung, diese ist aus Übersichtsgründen weggelassen. In Fig. 3 shows a variant of the machining center according to the invention 9, wherein the left processing unit 1 can be tilted about a tilting joint 15 so (Kippdoppelpfeil 16) to turn on or inclined in the workpiece 4 holes or milling, and the like introduce. The support or the drive for the tilting is not shown, this has been omitted for reasons of clarity.
In Fig. 4 ist in einer Seitenansicht die in einer Portalbauweise 25 ausgeführte Erfindung gezeigt. An dem Schlitten 26 schließt beidseitig eine faltbalgenartige Verkleidung 95 an, die den Arbeitsraum 91 nach oben hin abschließt. Im rechten Teil des Arbeitsraumes 91 sind in vier Reihen und in vier Spalten insgesamt 16 Werkzeugspindeln 3 mit einem Kreuz für deren Achse schematisch angedeutet. Das Werkzeug 4 ist an jeder dieser Werkzeugspindeln 3 positionierbar. Ganz links ist die Verkettungsvorrichtung 5 gezeigt und strickpunktiert die Spannvorrichtung 2 in dieser Stellung. Strichpunktiert liegt auch ein gerade angefördertes oder ein soeben weggefördertes Werkstück 4' auf der Verkettungsvorrichtung 5 auf, um das Werkstück 4' einer anderen Bearbeitung zuzuführen. Der Vorteil der Portalbauweise 25 liegt darin, daß die Spannvorrichtung 2 nicht nur zum Aufspannen des Werkstückes 4 während dessen Bearbeitung dient, sondern auch gleichzeitig das Werkstück 4' von der Verkettungsvorrichtung 5 genommen oder auf dieser abgelegt werden kann. In FIG. 4, in a side view the running in of a portal construction 25 the invention is shown. A bellows-like covering 95 adjoins the carriage 26 on both sides and closes off the working space 91 at the top. In the right part of the work space 91 , a total of 16 tool spindles 3 with a cross for their axis are schematically indicated in four rows and in four columns. The tool 4 can be positioned on each of these tool spindles 3 . The linkage device 5 is shown on the far left and the tensioning device 2 is dot-dashed in this position. A dash-dotted workpiece 4 ', or a workpiece 4 ' which has just been conveyed away, also lies on the linking device 5 in order to feed the workpiece 4 'to another processing operation. The advantage of the portal construction 25 is that the clamping device 2 is not only used to clamp the workpiece 4 during its processing, but also the workpiece 4 'can be removed from the linking device 5 or placed thereon.
In Fig. 5 ist eine Draufsicht nach Fig. 2 gezeigt. Das Portal 25 ist von den Stützen 28 gehalten, wobei das Portal nicht nur die Länge der Bearbeitungseinheiten 1 überragt, sondern auch über die Verkettungsvorrichtung 5 reicht. In Fig. 5 is a plan view of FIG. 2 is shown. The portal 25 is held by the supports 28 , the portal not only exceeding the length of the processing units 1 , but also reaching over the linking device 5 .
Die Verkettungsvorrichtung 5 ist als Transportband oder dergleichen ausgebildet und durch entsprechende Schleusentüren von dem Bearbeitungsraum 91 abgetrennt, wodurch es möglich ist, eine automatische Zu- und Ablieferung dar Werkstücke 4, 4' zu erreichen. Die Spannvorrichtung 2 ist, wie hier mit Doppelpfeil 23 dargestellt, auf dem Portal 25 längsbeweglich. Diese Längsbeweglichkeit ist rechtwinklig zur Förderrichtung der Verkettungsvorrichtung 5. The linking device 5 is designed as a conveyor belt or the like and is separated from the processing space 91 by corresponding lock doors, which makes it possible to achieve automatic delivery and delivery of the workpieces 4 , 4 ′. The clamping device 2 is, as shown here with double arrow 23 , longitudinally movable on the portal 25 . This longitudinal mobility is perpendicular to the conveying direction of the linking device 5 .
Die hierzu parallele Bewegung des Querschlittens 11 ist mit dem Doppelpfeil 17 angedeutet. Bewegliche Verkleidungselemente 93 schließen den Arbeitsraum 91 im Bereich der Bearbeitungseinheiten 1 ab. The parallel movement of the cross slide 11 is indicated by the double arrow 17 . Movable cladding elements 93 close off the work space 91 in the area of the processing units 1 .
Da die rechte Bearbeitungseinheit 1' nur in einer Dimension beweglich ist, ist dort die Konstruktion für die Verkleidung 93 einfacher. Um den Arbeitsraum 91 zugänglich zu machen, sind Schiebetüren vorgesehen, da die Verkettung 5 eine dieser Schiebetüren verdeckt, ist die Verkettung im Bereich der Türe wegschwenkbar. Der Verschwenkbereich der Verkettung 5 ist mit dem Doppelpfeil 96 angedeutet. Alternativ können auch Schwenktüren eingesetzt werden. Since the right processing unit 1 'can only be moved in one dimension, the construction for the covering 93 is simpler there. In order to make the work space 91 accessible, sliding doors are provided, since the linkage 5 covers one of these sliding doors, the linkage can be pivoted away in the area of the door. The pivoting range of the linkage 5 is indicated by the double arrow 96 . Alternatively, swing doors can also be used.
Fig. 6 zeigt, ähnlich wie Fig. 7, verschiedene grobe Anordnungsmöglichkeiten des Bearbeitungszentrums. Bei der Variante nach Fig. 6 stehen nur zwei Bearbeitungseinheiten 1 und 1' in Opposition zueinander. Der prinzipielle modulartige Aufbau des erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums erlaubt es aber, daß zuerst nur mit einer Bearbeitungseinheit begonnen wird, dann die dazu in Opposition stehende zweite Bearbeitungseinheit ergänzt wird und dann in einem späteren Entwicklungsstadium zum Beispiel drei Bearbeitungseinheiten, wie in Fig. 7 angedeutet, aufgebaut werden. Hieraus ist es möglich, das erfindungsgemäße Bearbeitungszentrum den jeweiligen Bearbeitungsaufgaben optimal anzupassen. Fig. 6 shows similar to Fig. 7, various rough arrangement possibilities of the machining center. In the variant according to FIG. 6, only two processing units 1 and 1 'are in opposition to one another. The basic modular structure of the machining center according to the invention allows, however, that only one machining unit is started first, then the second machining unit, which is opposed to it, is added, and then, for example, three machining units, as indicated in FIG. 7, are constructed in a later development stage , From this, it is possible to optimally adapt the machining center according to the invention to the respective machining tasks.
Wie dargestellt, werden 16 Antriebsspindeln 3 zum Beispiel für eine Bearbeitungseinheit 1 vorgeschlagen. Der Einsatz von 16 Antrieben hierfür ist verhältnismäßig aufwendig, weshalb in Fig. 8 ein Antriebskonzept vorgeschlagen wird, für welches gegebenenfalls auch eigenständig Schutz begehrt wird, also unabhängig von der speziellen Ausgestaltung des Bearbeitungszentrums. Es werden hierbei eine Gruppe vor. Werkzeugspindeln, hier zum Beispiel vier Werkzeugspindeln, von einem Antrieb 39 angetrieben. An dem Antrieb 39, zum Beispiel einem Elektromotor, greifen zwei Keilriemen 38, 38' an, die jeweils zwei Werkzeugspindeln 3 antreiben. Insgesamt werden durch den einen Antrieb 39 vier Werkzeugspindeln 3 angetrieben. Aufgrund der Längung des Riemens sind Riemenspannvorrichtungen vorgesehen, wobei dies zum einen eine Spannrolle 37 sein kann oder aber die Anordnung des Antriebsmotors 39 auf einer beweglichen, aber festlegbaren Spannplatte. Die Spannrichtung ist jeweils durch den Pfeil 36 angezeigt. As shown, 16 drive spindles 3 are proposed for a machining unit 1 , for example. The use of 16 drives for this is relatively complex, which is why a drive concept is proposed in FIG. 8, for which protection may also be sought independently, that is to say regardless of the special design of the machining center. There will be a group here. Tool spindles, here for example four tool spindles, driven by a drive 39 . On the drive 39 , for example an electric motor, two V-belts 38 , 38 ′ act, each of which drives two tool spindles 3 . Overall, four tool spindles 3 are driven by one drive 39 . Due to the elongation of the belt, belt tensioning devices are provided, which can be a tensioning roller 37 or the arrangement of the drive motor 39 on a movable but fixable tensioning plate. The direction of tension is indicated by the arrow 36 .
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. The claims now filed with the application and later are attempts to formulate without prejudice to achieve further protection.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Should there be a closer examination, especially of the relevant prior art, show that one or other feature for the purpose of the invention, although favorable, not but it is of crucial importance, it will of course be now striving for a wording that is such a characteristic, especially in the main claim, no longer has.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. The backward relations mentioned in the dependent claims point to the further training of the subject of Main claim through the features of the respective sub-claim out. However, these are not considered a waiver of achievement an independent, objective protection for the characteristics to understand the related subclaims.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden. Features previously only disclosed in the description can in the course of the process as of essential to the invention Significance, for example to differentiate it from the prior art be claimed.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen. Features that were only disclosed in the description, or also individual features from claims that a plurality of Features include can be used at any time to differentiate from the status of Technology in the first claim to be adopted, and indeed then when such characteristics are related to others Features were mentioned or in connection with other features to achieve particularly favorable results.
Claims (26)
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US10/394,277 US20030180107A1 (en) | 2002-03-22 | 2003-03-24 | Machining center |
Applications Claiming Priority (2)
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DE10302985A DE10302985A1 (en) | 2002-03-22 | 2003-01-27 | machining center |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE10302985A Withdrawn DE10302985A1 (en) | 2002-03-22 | 2003-01-27 | machining center |
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