DE112008000973B4

DE112008000973B4 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE112008000973B4
Application number: DE112008000973.2T
Authority: DE
Inventors: Akira Tanizaki; Akira Takase; Yukio Kawasaki; Shiro Murai; Kinya Nakamura; Fumihiro Kamikonya; Yasuo Hasegawa
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2022-07-21
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: WO2009041078A1; CN101663128A; CN101663128B; KR101408668B1; KR20100074087A; US20100202848A1; DE112008000973T5; US8562497B2

Abstract

Eine Werkzeugmaschine mit einem Basisrahmen (10), einem Werkstücktisch (14), einer Bearbeitungseinheit (40) und einem Verbindungsabschnitt (11c, 55a, 55b, 56) wird offenbart. Der Basisrahmen (10) weist einen Bearbeitungsbereich (E) auf. Der Basisrahmen (10) weist einen linken und einen rechten Seitenrahmen (11) und einen Verbindungsrahmen (12), welcher die zwei Seitenrahmen (11) verbindet, auf. Der Werkstücktisch (14) ist an dem Basisrahmen (10) in dem Bearbeitungsbereich (E) angeordnet. Die Bearbeitungseinheit (40) ist an einem oberen Abschnitt des Basisrahmens (10) angeordnet und weist eine Spindelvorrichtung (36) auf. Der Verbindungsabschnitt (11c, 55a, 55b, 56) verbindet die Bearbeitungseinheit (40) und den Basisrahmen (10) in einer lösbaren Art und Weise.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, welche ein Ändern einer Maschinenart durch Austauschen eines Basisrahmens oder einer Bearbeitungseinheit durch einen Basisrahmen bzw. eine Bearbeitungseinheit einer anderen Ausführung unterstützt.
Hintergrund der Erfindung
In dem Stand der Technik wird in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-86144 ein Bearbeitungszentrum vorgeschlagen. Bei diesem Bearbeitungszentrum ist ein Doppelständer derart angeordnet, dass er sich seitlich über einen Unterbau erstreckt. Ein Spindelkopf (eine Spindelvorrichtung) ist an dem oberen Abschnitt des Ständers in einer derartigen Art und Weise angebracht, dass er in der vertikalen Richtung und der seitlichen Richtung beweglich ist. Der Spindelkopf weist eine Spindel auf, an welche ein Werkzeug in einer lösbaren Art und Weise angebracht ist. Ein Tisch ist auf der oberen Fläche des Unterbaus angeordnet, um Werkstücke zu halten.
Die DE 10 2006 025 143 A1 betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Bett, einem Tisch, welcher auf dem Bett angeordnet ist, einem ersten Schlitten, welcher vorgesehen ist, sich frei vor- und zurückzubewegen, einem zweiten Schlitten, welcher auf dem ersten Schlitten getragen wird und vorgesehen ist, sich frei hin- und herzubewegen, einem Spindelkopf, welcher vorgesehen ist, sich senkrecht zum zweiten Schlitten frei zu bewegen, einer Hauptspindel, welche sich über dem Tisch befindet und durch den Spindelkopf getragen wird, um sich auf der Mittelachse derselben frei zu drehen, einer vorderen Abdeckung, welche auf der Vorderseite des Bettes vorgesehen und mit Türen ausgestattet ist, die sich seitwärts öffnen und schließen, und oberen Abdeckungen.
Die US 2 028 727 A betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Kombination aus einem Arbeitssockel mit Seitenwänden, die zur Befestigung einer Vielzahl von Arbeitsflächen daran ausgestaltet sind, einem Paar strukturell getrennter und austauschbarer Arbeitsflächen, von denen jede eine Endwand aufweist, die starr mit dem Sockel verbunden, aber von diesem abnehmbar ist, strukturell getrennten Führungselementen mit Anschlagflächen, die zur starren und austauschbaren Befestigung an den Arbeitsflächen ausgebildet sind, wobei die Elemente jeweils horizontale und vertikale Führungsbahnen bereitstellen und jeweils starr an einer der Arbeitsflächen befestigt sind, einem Paar von Sätteln mit Flächen, die mit den Führungsbahnen zusammenpassen, auswechselbaren Werkzeugeinheiten, die abnehmbar an den jeweiligen Sätteln befestigt sind und jeweils eine Werkzeugspindel aufweisen, und motorbetriebenen Mechanismen, die abnehmbar von den jeweiligen Sätteln gehalten werden und jeweils ausgestaltet sind, die Werkzeugspindel daran anzutreiben und den Sattel entlang seiner haltenden Führungsbahn vor und zurück zu bewegen.
Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-146631 schlägt eine Vertikal-Werkzeugmaschinenart vor. Die Vertikal-Werkzeugmaschinenart weist aufrechte Seitenwände auf, welche integriert mit linken und rechten Seiten des Unterbaus ausgebildet sind. Eine Querschiene erstreckt sich zwischen den oberen Abschnitten der zwei Seitenwände. Ein Schlitten ist auf der Querschiene derart angebracht, dass er in einer hin- und hergehenden Art und Weise in einer X-Achsenrichtung (seitliche Richtung) und einer Y-Achsenrichtung (Längsrichtung) beweglich ist. Ferner ist ein Spindelkopf, welcher eine Spindel aufweist, an dem Schlitten angebracht, um in einer Z-Achsenrichtung (vertikalen Richtung) beweglich zu sein.
Bei dem in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-86144 beschriebenen Bearbeitungszentrum bilden der Unterbau und der Ständer einen Basisrahmen. Der Spindelkopf, ein Bewegungsmechanismus, welcher den Spindelkopf bewegt, und ein Drehmechanismus, welcher die Spindel dreht, bilden eine Bearbeitungseinheit. In dem Bearbeitungszentrum der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-86144 sind der Basisrahmen und die Bearbeitungseinheit in einer untrennbaren Art und Weise ausgebildet. Dies führt zu einer Unzulänglichkeit. Das heißt, der Basisrahmen oder die Bearbeitungseinheit können nicht einfach ausgetauscht werden. Somit muss das gesamte Bearbeitungszentrum ausgetauscht werden, wenn die Maschinenart geändert wird.
Ebenso wie das Bearbeitungszentrum, welches in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-86144 offenbart ist, ist die Vertikal-Werkzeugmaschinenart, welche in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1-146631 offenbart ist, nicht so ausgebildet, dass sie ein Austauschen des Basisrahmens oder der Bearbeitungseinheit unterstützt, und weist somit die gleiche Unzulänglichkeit wie das Bearbeitungszentrum der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-86144 auf.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, welche eine Trennung einer Bearbeitungseinheit von einem Basisrahmen ermöglicht und ein Ändern einer Maschinenart ermöglicht, indem der Basisrahmen oder die Bearbeitungseinheit durch einen bzw. eine einer anderen Ausführungsform ersetzt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, welche eine erste Ausführungsform einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsseitenansicht entlang eines mittleren Abschnitts der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine;
3 ist eine Querschnittsdraufsicht der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine;
4 ist eine Vorderansicht, welche einen Basisrahmen, einen Bearbeitungsrahmen und einen Y-Achsen-Schlitten der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine zeigt;
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine Bearbeitungsbereichabdeckung der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine zeigt;
6 ist eine Perspektivansicht, welche eine Spanverwertungsvorrichtung für die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine zeigt;
7 ist eine Querschnittsseitenansicht, welche eine zweite Ausführungsform einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine schematische Vorderansicht, welche eine Tür der in 7 gezeigten Werkzeugmaschine in einem geschlossenen Zustand zeigt;
9 ist eine schematische Vorderansicht, welche die Tür der in 7 gezeigten Werkzeugmaschine in einem offenen Zustand zeigt;
10 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Tür der in 7 gezeigten Werkzeugmaschine in einem offenen Zustand zeigt;
11 ist eine Querschnittseitenansicht, welche eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche in einem Bearbeitungssystem verwendet wird;
12 ist eine perspektivische Teilansicht, welche eine Werkzeugmaschine der 11 zeigt;
13 ist eine Querschnittsseitenansicht, welche einen Werkstücktisch in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine Querschnittsvorderansicht, welche einen separierten Basisrahmen in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15(a) ist eine Querschnittsvorderansicht, welche eine sechste Ausführungsform einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, welche in einem Bearbeitungssystem verwendet wird;
15(b) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 15b-15b in 15(a) und zeigt einen vorderen Abschnitt einer Maschinenabdeckung und eine Erzeugnisbeladevorrichtung/Erzeugnisentladevorrichtung;
16 ist eine Querschnittsdraufsicht, welche einen Basisrahmen und eine Werkzeugwechselvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17(a) und 17(b) sind erklärende Darstellungen, welche einen Detektor zeigen, welcher eine abweichende Anbringung eines Werkzeugs in der siebten Ausführungsform detektiert;
18(a) bis 18(d) sind schematische Perspektivansichten, welche Basisrahmen gemäß weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen; und
19 ist eine Perspektivansicht, welche einen Basisrahmen und einen Bearbeitungsrahmen in einem getrennten Zustand gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine erste Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist die Werkzeugmaschine der ersten Ausführungsform einen Basisrahmen 10, eine Bearbeitungseinheit 40, einen Werkzeugwechsler 41, eine Bearbeitungsbereichabdeckung 61 und eine Spanverwertungsvorrichtung 65 auf. Die Bearbeitungseinheit 40 ist in einer abnehmbaren Art und Weise an der oberen Fläche des Basisrahmens 10 angebracht. Der Werkzeugwechsler 41 ist an dem Basisrahmen 10 angebracht. Die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ist in einem Bearbeitungsbereich E angeordnet, welcher an der Innenseite des Basisrahmens 10 definiert ist. Die Spanverwertungsvorrichtung 65 ist unter der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet.
Wie in 1 und 4 gezeigt, umfasst der Basisrahmen 10 zwei parallele linke und rechte Seitenrahmen 11, einen oberen Verbindungsrahmen 12, welcher als Verbindungsrahmen dient und die oberen Abschnitte der zwei Seitenrahmen 11 integriert verbindet, um die beiden Seitenrahmen 11 zu überbrücken, und einen unteren Verbindungsrahmen 13, welcher als Verbindungsrahmen dient und die vertikal mittleren Abschnitte der beiden Seitenrahmen 11 integriert verbindet, um die beiden Seitenrahmen 11 zu überbrücken. Der Bearbeitungsbereich E, welcher in einer vertikalen Richtung offen ist, ist vor dem unteren Verbindungsrahmen 13 zwischen den beiden Seitenrahmen 11 definiert. Ein Werkstücktisch 14 zum Halten eines Werkstückes ist an der vorderen Fläche des unteren Verbindungsrahmens 13 angebracht.
Wie in 1 gezeigt, ist ein ausgeschnittener Abschnitt 11a in dem vorderen Abschnitt von jedem Seitenrahmen 11 ausgebildet, um Werkstücken zu ermöglichen, von einer in den Zeichnungen nicht gezeigten Werkstückübertragungsvorrichtung auf den Werkstücktisch 14 gelegt zu werden und von dem Werkstücktisch 14 entfernt zu werden.
Die Bearbeitungseinheit 40 ist in einer lösbaren Art und Weise an Befestigungsflächen 11b angebracht, welche an den oberen Enden der Seitenrahmen 11 des Basisrahmens 10 definiert sind. Bezug nehmend auf 4 sind mehrere Gewindelöcher 11c in jeder der Befestigungsflächen 11b ausgebildet. Ein Bearbeitungsrahmen 55, welcher in dem in 1 gezeigten Zustand von oben betrachtet im Wesentlichen U-förmig ist, ist an mehreren Stellen mit mehreren Bolzen 56 befestigt. Wie in 4 gezeigt, sind Bolzeneinführungslöcher 55b in Flanschen 55a ausgebildet, welche in dem unteren Abschnitt des Bearbeitungsrahmens 55 ausgebildet sind. Die Bolzen 56 werden durch die Bolzeneinführungslöcher 55b eingeführt und in den entsprechenden Gewindelöchern 11c festgezogen. Bei dieser Ausführungsform bilden die Gewindelöcher 11c des Seitenrahmens 11, die Flansche 55a des Bearbeitungsrahmens 55, die Bolzeneinführungslöcher 55b und die Bolzen 56 ein Verbindungsmittel (einen Verbindungsabschnitt) zum Verbinden der Seitenrahmen 11 und des Bearbeitungsrahmens 55.
Bezug nehmend auf 1 sind zwei parallele Y-Achsenführungsschienen 15 horizontal in der Y-Achse oder Längsrichtung auf den linken und rechten oberen Flächen des Bearbeitungsrahmens 55 ausgelegt. Ein Y-Achsenschlitten 16 ist auf den zwei Y-Achsenführungsschienen 15 mittels Gleitstücken 17 angebracht, um in einer hin- und herbewegenden Art und Weise in der Y-Achsenrichtung beweglich zu sein. Bezug nehmend auf 2 ist ein Y-Achsenstellmotor 18 integriert an dem hinteren Abschnitt des Bearbeitungsrahmens 55 befestigt. Der Motor 18 weist eine Drehwelle auf, welche über eine Kupplung in Reihe mit einer Kugelumlaufspindel 19 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 19 befindet sich mit einer Spindelmutter 21 in Eingriff, welche mit einem Halter 20 an dem Y-Achsenschlitten 16 angebracht ist. Wenn der Y-Achsenstellmotor 18 die Kugelumlaufspindel 19 dreht, bewegt die Mutter 21 den Y-Achsenschlitten 16 in der Y-Achsenrichtung hin und her.
Bezug nehmend auf 1 und 3 ist der Y-Achsenschlitten 16 aus Sicht von oben durch zwei linke und rechte bewegliche Halterungen 16a und 16b und eine bewegliche Befestigungshalterung 16c, welche mit den hinteren Enden der zwei beweglichen Halterungen 16a und 16b verbunden ist, im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Parallele obere und untere X-Achsenführungsschienen 22 sind horizontal in der X-Achsenrichtung oder seitlichen Richtung auf der vorderen Fläche der beweglichen Befestigungshalterung 16c ausgelegt. Ein X-Achsenschlitten 23 ist auf den X-Achsenführungsschienen 22 mittels Gleitstücken 24 angebracht, um in einer hin- und herbeweglichen Art und Weise in der X-Achsenrichtung beweglich zu sein. Wie in 3 gezeigt, ist ein X-Achsenstellmotor 25 an der hinteren Fläche der beweglichen Befestigungshalterung 16c des Y-Achsenschlittens 16 angeordnet. Der Motor 25 weist eine Drehwelle auf, welche durch eine Halterung 27 mit einer Kugelumlaufspindel 26 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 26 befindet sich mit einer Spindelmutter 28 in Eingriff, welche an dem X-Achsenschlitten 23 mit einer Halterung 27 angebracht ist. Wenn der X-Achsenstellmotor 25 die Kugelumlaufspindel 26 dreht, bewegt die Mutter 28 den X-Achsenschlitten 23 in der X-Achsenrichtung hin und her.
Bezug nehmend auf 2 und 3 sind zwei linke und rechte Führungselemente 29, z.B. ein linkes und ein rechtes Führungselement 29, an der vorderen Fläche des X-Achsenschlitten 23 angebracht und in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) gerichtet. Jedes Führungselement 29 ist an einer Z-Achsenführungsschiene angebracht, um in einer hin- und herbeweglichen Art und Weise in der Z-Achsenrichtung beweglich zu sein. Die linke und rechte Z-Achsenführungsschiene 31 sind parallel zueinander ausgelegt, um sich in der Z-Achsenrichtung an der hinteren linken und rechten Seite eines Z-Achsenschlittens 30 zu erstrecken. Ein Z-Achsenstellmotor 32 ist an dem oberen Ende des X-Achsenschlittens 23 angebracht. Der Motor 32 weist eine Drehwelle auf, welche mit einer Kugelumlaufspindel 33 über eine Halterung 34 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 33 befindet sich mit einer Spindelmutter 35 in Eingriff, welche über einer Halterung 34 an dem Z-Achsensattel 30 angebracht ist. Wenn der Z-Achsenstellmotor 32 die Kugelumlaufspindel 33 dreht, bewegt die Mutter 35 den Z-Achsenschlitten 30 in der Z-Achsenrichtung hin und her.
Eine Spindelvorrichtung 36 ist an dem Z-Achsenschlitten 30 nach unten gerichtet angebracht. Die Spindelvorrichtung 36 weist eine Spindel 37 auf, an deren unteren Ende ein Werkzeug 38 angebracht ist, um ein Werkstück zu bearbeiten. Ein Stellmotor 39 ist an dem Z-Achsenschlitten 30 angebracht, um die Spindel 37 zu drehen. Bei dieser Ausführungsform bilden der Bearbeitungsrahmen 55, der Y-Achsenschlitten 16, der Y-Achsenstellmotor 18, der X-Achsenschlitten 23, der X-Achsenstellmotor 25, der Z-Achsenschlitten 30, der Z-Achsenstellmotor 32, die Spindelvorrichtung 36, der Stellmotor 39 und dergleichen die Bearbeitungseinheit 40.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Werkzeugwechselvorrichtung 41 zum Austauschen des an der Spindel 37 angebrachten Werkzeugs 38 an der hinteren Fläche des unteren Verbindungsrahmens 13 angebracht. Ein Stellmotor 43, welcher an dem unteren Verbindungsrahmen 13 durch eine Halterung 42 nach oben gerichtet angebracht ist, weist eine Drehachse auf, an welcher ein Magazin 44 in einer um eine vertikale Achse schwenkbaren Art und Weise gehalten wird. Wie in 3 gezeigt ist, sind mehrere Werkzeuggriffe 45 an dem Umfangsabschnitt des Magazins 44 in einer halbkreisförmigen Art und Weise angebracht. Jeder Werkzeuggriff 45 hält ein entsprechendes Werkzeug 38 zusammen mit einem Werkzeughalter. Der Stellmotor 43 dreht das Magazin 44, um einen vorbestimmten Werkzeuggriff 45 in einer Werkzeugaustauschposition anzuordnen. Ferner werden der Y-Achsenstellmotor 18, der X-Achsenstellmotor 25 und der Z-Achsenstellmotor 32 betrieben, um die Spindelvorrichtung 36 in jede der X-, Y- und Z-Achsenrichtungen derart zu bewegen, dass ein benutztes Werkzeug 38 direkt durch ein neues Werkzeug 38 zwischen der Spindelvorrichtung 36 und dem Magazin 44 ausgetauscht wird.
Die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ist an dem Basisrahmen 10 und dem Bearbeitungsrahmen 55 wie in 1 und 2 gezeigt angebracht, um den Bearbeitungsbereich E gegenüber der Außenseite zu verschließen. Wie in 5 gezeigt, weist die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 eine im Wesentlichen tetragonale schachtelförmige Hauptabdeckung 62, eine obere Abdeckung 63, welche ein offenes oberes Ende 62a der Hauptabdeckung 62 schließt, und eine rutschenförmige untere Abdeckung 64, welche mit einem offenen unteren Ende 62b der Hauptabdeckung 62 verbunden ist, um Schnittspänen und einem Kühlmittel zu ermöglichen, in die Spanverwertungsvorrichtung 65 zu fallen, auf.
Die Hauptabdeckung 62 weist eine vordere Platte auf, welche ein vorderes Fenster 62c aufweist, welches von einer (nicht gezeigten) Tür verschlossen ist, wenn ein Werkstück bearbeitet wird, und welches offen ist, um das Einstellen und Entnehmen eines Werkstücks zu ermöglichen. Ferner weist die Hauptabdeckung 62 eine hintere Platte auf, welche ein hinteres Fenster 62d aufweist, welches geschlossen ist, wenn ein Werkstück bearbeitet wird, und welches offen ist, wenn Werkzeuge ausgetauscht werden, um der Werkzeugwechselvorrichtung 41 zu ermöglichen, sich dadurch zu bewegen. Die obere Abdeckung 63 ist an dem Bearbeitungsrahmen 55 der Bearbeitungseinheit 40 angebracht. Die obere Abdeckung 63 weist vordere und hintere horizontale Abdeckgewebeunterbringungskästen 66 und 67, eine bewegliche Halterung 70, eine Schiebeabdeckung 71 und eine bewegliche Befestigungsplatte 72 auf. Die bewegliche Halterung 70 wird von oben betrachtet rechtwinklig in der X-Achsenrichtung bewegt und ist mit den Enden von Abdeckgeweben 68 und 69 verbunden, welche aus den zwei Kästen 66 und 67 gezogen werden. Die Schiebeabdeckung 71 ist in der beweglichen Halterung 70 angeordnet. Die bewegliche Befestigungsplatte 72 wird mit einem Zwischenteil der Schiebeabdeckung 71 verbunden und in der Y-Achsenrichtung bewegt. Ferner ist die bewegliche Befestigungsplatte 72 mit dem unteren Ende des Z-Achsenschlitten 30 verbunden und weist ein Loch 72a auf, durch welches die Spindelvorrichtung 36 eingesetzt ist, um eine Bewegung in der vertikalen Richtung zu ermöglichen. Somit ist die Spindelvorrichtung 36 in den drei Richtungen der X-, Y- und Z-Achsen beweglich. Die Schiebeabdeckung 71 kann eine Rollabdeckung sein, welche ein Abdeckgewebe verwendet.
Bei der ersten Ausführungsform dient der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 als ein vorderer Haltekörper und das Abdeckgewebe 68 dient als eine Abdeckschicht, welche einen Abdeckabschnitt ausbildet, welcher in Richtung der Vorderseite der Spindelvorrichtung 36 angeordnet ist.
Die untere Abdeckung 64 weist einen Rutschenabschnitt 64a, einen ausgeschnittenen Abschnitt 64b und eine Öffnung 64c auf. Der ausgeschnittene Abschnitt 64b ist in einer hinteren Platte des Rutschenabschnitts 64a ausgebildet und ermöglicht das Eindringen des Werkstücktisches 14. Die Öffnung 64c dient zum Auswerfen von Schnittspänen und dergleichen in die Spanverwertungsvorrichtung 65.
Wie in 6 gezeigt weist die Spanverwertungsvorrichtung 65 ein Hauptgehäuse 75, ein Fördermittel 78 und ein Filter 79 auf. Das Fördermittel 78 weist mehrere (nicht gezeigte) Flügel oder Schaufeln auf und erstreckt sich zwischen zwei Rollen 76 und 77, welche in dem Hauptgehäuse 75 angeordnet sind. Der Filter 79 ist zylindrisch und seitlich an der Innenseite des Fördermittels 78 angeordnet, um Schnittspäne aus dem Kühlmittel zu entfernen. Schnittspäne fallen durch eine Öffnung 75a, welche in einer oberen Platte des Hauptgehäuses 75 ausgebildet ist, in das Fördermittel 78 und werden dann zu der Rückseite der Werkzeugmaschine befördert, um in einem Spaneimer 51 wiedergewonnen zu werden. Das von dem Filter 79 gefilterte Kühlmittel wird von einem Auslassanschluss 75b, welcher in einer Seitenfläche des Hauptgehäuses 75 ausgebildet ist, zu einem Kühlmitteltank T geführt. Eine Pumpe P fördert das Kühlmittel von dem Tank T zu einem Werkstückbearbeitungsabschnitt der Werkzeugmaschine.
Nun wird der Betrieb der Werkzeugmaschine beschrieben werden.
Ein Werkstück wird auf der oberen Fläche des Werkstücktisches 14 angeordnet und in einer vorbestimmten Position mit einem Werkstückklemmmechanismus befestigt. Der Stellmotor 39 wird betätigt, um die Spindel 37 zu drehen. Ferner werden der Y-Achsenstellmotor 18, der X-Achsenstellmotor 25 und der Z-Achsenstellmotor 32 betätigt, um das Werkstück mit einem Werkzeug 38 zu bearbeiten. Die Schnittspäne, welche hergestellt werden, wenn das Werkstück bearbeitet wird, werden direkt von einem Ablassbereich 52, welcher an dem Umfang des Werkstücktisches 14 definiert ist, in die Spanverwertungsvorrichtung 65 fallengelassen.
Wenn eine Bearbeitungsaufgabe für eine vorbestimmte Zeit an dem Werkstück ausgeführt wurde und es notwendig ist, das Werkzeug 38 auszutauschen, öffnet eine (nicht gezeigte) Öffnungsvorrichtung das hintere Fenster 62d der Hauptabdeckung 62. Dann wird der Stellmotor 43 der Werkzeugwechselvorrichtung 41 betätigt, um das Magazin 44 zu drehen und einen Werkzeuggriff 45 durch das hintere Fenster 62d in einer Werkzeugaustauschposition anzuordnen. Eine Bewegung der Spindelvorrichtung 36 in den drei Richtungen tauscht das benutzte Werkzeug 38 durch ein neues Werkzeug 38 aus.
Die Vertikal-Werkzeugmaschinenart der ersten Ausführungsform weist die nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
(1) Bei der ersten Ausführungsform ist die gesamte Bearbeitungseinheit 40 lösbar an den Befestigungsflächen 11b der Seitenrahmen an dem Basisrahmen 10 angebracht. Somit kann die Bearbeitungseinheit 40 einfach durch eine Bearbeitungseinheit 40 einer anderen Ausführung ausgetauscht werden. Ferner kann bei einer standardisierten Bearbeitungseinheit 40 der Basisrahmen 10 einfach durch einen Basisrahmen 10 einer anderen Ausführung ausgetauscht werden. Dementsprechend kann die Art der Werkzeugmaschine einfach geändert werden.
(2) Bei der ersten Ausführungsform ist die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 in dem Bearbeitungsbereich E des Basisrahmens 10 angeordnet. Dies verhindert, dass Schnittspäne, welche hergestellt werden, wenn ein Werkstück bearbeitet wird, und Kühlflüssigkeit außerhalb des Bearbeitungsbereichs E verteilt werden. Weiterhin ist eine Abdeckung für die gesamte Werkzeugmaschine nicht notwendig.
(3) Bei der ersten Ausführungsform ist die Spanverwertungsvorrichtung 65 an dem unteren Abschnitt der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet und der Spaneimer 51 ist an dem distalen Abschnitt der Spanverwertungsvorrichtung angeordnet. Dies ermöglicht, dass Schnittspäne in dem Spaneimer 51 zurückgewonnen werden, welcher rückseitig an der Werkzeugmaschine angeordnet ist.
(4) Bei der ersten Ausführungsform weisen die Seitenrahmen 11 ausgeschnittene Abschnitte 11a auf. Durch Ausbilden von (nicht gezeigten) Fenstern in den Seiten der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 und Türen, welche ermöglichen, dass die Fenster geöffnet werden, können Werkstücke von neben dem Basisrahmen 10 eingeladen und ausgeladen werden. Die ausgeschnittenen Abschnitte 11a können als eine Halterung zum Anbringen einer Drehvorrichtung, einer Rutsche oder dergleichen verwendet werden.
Zweite bis sechste Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin nachfolgend der Reihe nach beschrieben werden. Bei jeder der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden denjenigen Komponenten gleiche Bezugszeichen gegeben, welche die gleiche Funktion wie die entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform aufweisen. Derartige Komponenten werden nicht im Detail beschrieben werden.
Eine zweite Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 7-10 beschrieben werden.
Bei der Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform weist die Hauptabdeckung 62 der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 eine vordere Abdeckplatte 73 auf, welche getrennt von der Hauptabdeckung 62 ausgebildet ist. Die vordere Abdeckplatte 73 ist ausgebildet, um etwas größer in der linken Richtung, der rechten Richtung und der oberen Richtung zu sein. Die vordere Abdeckplatte 73 weist eine Öffnung auf, welche ein vorderes Fenster 73a für das Einladen und Ausladen von Werkstücken definiert. Türen 81 und 82 öffnen und schließen das vordere Fenster 73a. Der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und das Abdeckgewebe 68 der oberen Abdeckung 63 bewegen sich in Zusammenarbeit mit der Öffenbewegung der Türen 81 und 82 nach oben, um einen oberen offenen Bereich auszubilden. Dies ermöglicht das Entfernen, Anbringen und Kontrollieren eines Werkstücks auf dem Werkstücktisch 14.
Bezug nehmend auf 7 und 8 sind die zwei linken und rechten Türen 81 und 82 bzw. die linke und rechte Tür 81 und 82, welche das vordere Fenster 73a der Abdeckplatte 73 öffnen und schließen, an dem vorderen Fenster 73a angebracht, um in einer horizontalen Richtung in einer hin und her beweglichen Art und Weise beweglich zu sein. Zwei obere und untere X-Achsenführungsschienen 83 sind auf der hinteren Fläche der vorderen Abdeckplatte 73 ausgelegt, um sich in der horizontalen Richtung zu erstrecken. Der obere Abschnitt und der untere Abschnitt von jeder der Türen 81 und 82 wird horizontal in der seitlichen Richtung durch (nicht gezeigte) Rollen entlang der X-Achsenführungsschienen 83 geführt.
Eine sich vertikal erstreckende Halteplatte 84 ist an den oberen Flächen der zwei Seitenrahmen 11 befestigt. Wie in 8 gezeigt, ist eine X-Achsenführungsschiene 85 horizontal in der seitlichen Richtung auf der vorderen Fläche der Halteplatte 84 ausgelegt. Ein beweglicher X-Achsenkörper 86 ist auf der X-Achsenführungsschiene 85 angeordnet, um eine Hin- und Herbewegung zu ermöglichen. Der bewegliche X-Achsenkörper 86 wird durch die Kolbenstange eines Zylinders 87 hin und her bewegt, welche an der sich in der X-Achsenrichtung erstreckenden Halteplatte 84 angeordnet ist. Zwei linke und rechte Kettenzahnräder 88 und 89, z.B. ein linkes Kettenzahnrad und ein rechtes Kettenzahnrad, sind an der vorderen Fläche der Halteplatte 84 angebracht. Eine Kette 90, welche mit den zwei Enden des beweglichen X-Achsenkörpers 86 verbunden ist, verläuft zwischen den Kettenzahnrädern 88 und 89. Der bewegliche X-Achsenkörper 86 ist über eine Verbindungsplatte 91 und eine Nockenplatte 93, welche später beschrieben werden, mit der Tür 81 verbunden. Die Kette 90 ist mit dem oberen Abschnitt einer Verbindungsplatte 92, welche mit der Tür 82 verbunden ist, verbunden.
Bezug nehmend auf 8 sind zwei sich vertikal erstreckende Z-Achsenführungsschienen 94 an linken und rechten Teilen der vorderen Fläche der Halteplatte 84 ausgelegt. Zwei Z-Achsenheber 95, welche einen Hebeführungsmechanismus bilden, der in der vertikalen Richtung angehoben und abgesenkt werden kann, sind an den Z-Achsenführungsschienen 94 angeordnet. Die Z-Achsenheber 95 sind mit entsprechenden Verbindungselementen 96 an den zwei Enden des Abdeckgewebeunterbringungskastens 66 für die obere Abdeckung 63 verbunden. Ein Nockenmitnehmer 97, welcher an dem linken Z-Achsenheber 95 angebracht ist, befindet sich mit einer Nockennut 93a in Eingriff, welche in der Nockenplatte 93 ausgebildet ist, die mit der Verbindungsplatte 91 verbunden ist. Die Nockenplatte 93 und der Nockenmitnehmer 97 bilden einen Nockenmechanismus. Die Nockenplatte 93 ist integriert mit der Tür 81 an der Rückseite der Tür 81 verbunden.
Bei der zweiten Ausführungsform bilden die X-Achsenführungsschiene 85, der bewegliche X-Achsenkörper 86, der Zylinder 87, die Kettenzahnräder 88 und 89, die Verbindungsplatten 91 und 92, die Nockenplatte 93, die Z-Achsenführungsschienen 94, die Z-Achsenheber 95, die Verbindungselemente 96, der Nockenmitnehmer 97 und dergleichen einen synchronisierenden Öffen-/Schließmechanismus 98, welcher den Öffen-/Schließvorgang des Abdeckgewebes 68 mit dem Öffen-/Schließvorgang der Türen 81 und 82 synchronisiert. Der synchronisierende Öffen-/Schließmechanismus 98 wird von einer Schutzabdeckung 99, welche an der Halteplatte 84 angebracht ist, wie in 7 gezeigt abgedeckt.
Der Betrieb der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben werden.
7 und 8 zeigen einen Zustand, in welchem das vordere Fenster 73a der Abdeckplatte 73 durch die Türen 81 und 82 geschlossen ist, der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 in einer untersten Position angeordnet ist, und das Abdeckgewebe 68 in einer horizontalen Schließposition gehalten wird, d.h., an einer Oberseitenposition des Bearbeitungsbereichs E. In diesem Zustand, wenn die Kolbenstange des Zylinders 87 nach links ausgefahren wird, wird der bewegliche X-Achsenkörper 86 auch nach links bewegt und die Kette 90 wird in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Somit bewegt der bewegliche X-Achsenkörper 86 die Verbindungsplatte 91 nach links und öffnet die Tür 81 nach links. Ferner bewegt die Kette 90 die Verbindungsplatte 92 nach rechts und öffnet die Tür 82 nach rechts. Dies öffnet die linke und rechte Tür 81 und 82 und öffnet dadurch das vordere Fenster 73a der vorderen Abdeckplatte 73.
Während sich die Tür 81 nach links bewegt, bewegt sich auch die Nockenplatte 93 nach links. Somit bewegt sich der Nockenmitnehmer 97, welcher in der Nockennut 93a aufgenommen ist, diagonal entlang der Nockennut 93a nach oben. Dies bewegt den Z-Achsenheber 95 entlang der Z-Achsenführungsschienen 94. Demzufolge wird der Abdeckgewebeunterbringungskasten 96 der oberen Abdeckung 63 durch das Verbindungselement 96 nach oben angehoben, das Abdeckgewebe 68, welches mit dem Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 verbunden ist, wird in einen schrägen Zustand nach oben angehoben und ein offener Bereich über der Oberseitenposition des Bearbeitungsbereichs E wird erweitert.
Die Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform weist die nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
(1) Bei der zweiten Ausführungsform wird Bezug nehmend auf 10 das vordere Fenster 73a der vorderen Abdeckplatte 73 nach oben angehoben und das Abdeckgewebe 68 wird herausgezogen und erstreckt sich in einen diagonalen Zustand. Dies bildet einen offenen Bereich an der Oberseite des Bearbeitungsbereichs E aus, welcher sich nach oben in Richtung der Vorderseite erstreckt. Dies ermöglicht einer Bedienperson sich dem Bearbeitungsbereich E durch das offene vordere Fenster 73a zu nähern, ohne von dem Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und dem Abdeckgewebe 68 gestört zu werden, um ein Werkstück einzuladen oder auszuladen oder Werkzeuge für die Spindel 37 auszutauschen. Ferner gibt es keinen Bedarf, den Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und das Abdeckgewebe 68 der oberen Abdeckung 63 zu entfernen. Somit öffnet sich die obere Abdeckung 63 schnell nach oben.
(2) Bei der zweiten Ausführungsform wird der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 nach oben angehoben und das Abdeckgewebe 68 wird, wie in dem Zustand der 10 gezeigt, geneigt. Öltröpfchen und Schnittspäne, welche sich auf dem Abdeckgewebe 68 ansammeln, bewegen sich und fallen somit nach unten in Richtung der Rückseite entlang der geneigten Fläche. Dies verringert die Anzahl der Zeiten, zu denen Öltröpfchen und Schnittspäne von Hand von dem Abdeckgewebe 68 entfernt werden.
(3) Bei der zweiten Ausführungsform wird derselbe Zylinder 87 verwendet, um den Öffenvorgang des Abdeckgewebes 68 in Zusammenarbeit mit dem Öffenvorgang der Türen 81 und 82 auszuführen. Somit kann das Öffnen und Schließen von jedem Teil mit einem einzelnen Bedienelement rasch ausgeführt werden. Ferner kann die Anzahl der Komponenten eines Antriebsmechanismus verringert werden. Dies erleichtert die Herstellung und das Zusammenbauen des Antriebsmechanismus und verringert Kosten. Die vorliegende Ausführungsform verbessert insbesondere eine Bearbeitbarkeit bei einer Werkzeugmaschine, welche die obere Abdeckung 63 an eine niedrige Position setzt, um die Höhe des Bearbeitungsbereichs E soweit wie möglich zu verringern.
Eine dritte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in einem Verarbeitungssystem verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben werden.
Bei diesem Bearbeitungssystem werden unter Bezugnahme auf 11 mehrere Werkzeugmaschinen in einer Reihe entlang einer Bearbeitungslinie, welche sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, angeordnet. Bei dem Basisrahmen 10 einer jeden Werkzeugmaschine wird einer von den linken und rechten Flanschen 111a einer Rutsche 111, welche in dem Bearbeitungsbereich E angeordnet ist, von einer unteren Fläche 11f des ausgeschnittenen Abschnitts 11a in jedem Seitenrahmen 11 gehalten. Eine gemeinsame Spanverwertungsvorrichtung 65 des Bearbeitungssystems erstreckt sich entlang einer Bearbeitungslinie unter jeder Werkzeugmaschine. Eine obere Platte des Hauptgehäuses 75 der Spanverwertungsvorrichtung 65 weist mehrere Öffnungen 75a auf, welche jeweils mit der Unterseite von einer der Rutschen 111 verbunden sind.
Jede Werkzeugmaschine weist eine roboterarmartige Werkstückübertragungsvorrichtung 112 auf, um Werkstücke für jede Werkzeugmaschine der Reihe nach einzuladen und auszuladen. Eine Maschinenabdeckung 113, welche alle Werkzeugmaschinen umgibt, ist an der Außenseite der Werkzeugmaschinen angeordnet. Die Maschinenabdeckung 113 weist Seitenabdeckungen auf, welche an der vorgelagerten Seite und der nachgelagerten Seite bezogen auf die Richtung, in welcher Aufgaben voranschreiten, angeordnet sind. Die Seitenabdeckungen weisen Fenster 113a und 113b auf, welche geschlossen sind, wenn Werkstücke bearbeitet werden, und offen sind, wenn Werkstücke eingeladen und ausgeladen werden.
Bei dem Bearbeitungssystem der vorliegenden Ausführungsform wird die Spanverwertungsvorrichtung 65 gemeinsam von mehreren Werkzeugmaschinen verwendet. Dies ermöglicht, dass die Struktur des Bearbeitungssystems vereinfacht wird. Ferner werden die Werkzeugmaschinen alle von der Maschinenabdeckung 113 abgedeckt. Somit kann die Bearbeitungsbereichabdeckung 61, welche für jede Werkzeugmaschine vorgesehen ist, weggelassen werden.
Eine vierte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 13 beschrieben werden.
Bei der vierten Ausführungsform ist Bezug nehmend auf 13 eine Drehbasis 123 an dem Boden des ausgeschnittenen Abschnitts 11a von jedem der zwei Seitenrahmen 11 angebracht. Die Drehbasis 123 wird von einem Lager 121 gehalten und in einer hin und her beweglichen Art und Weise von einem Kippmotor 122 um eine horizontale Achse gedreht. Ein Kipptisch 14A, welcher als ein Werkstücktisch dient, ist an den zwei Drehbasen 123 angebracht. Ein Werkstück wird auf dem Kipptisch 14A gehalten. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann bei dieser Ausführungsform ein Indextisch, welcher als ein Werkstücktisch dient, auf dem Kipptisch 14A angebracht werden, um drehbar um eine Achse zu sein, welche sich senkrecht zu der Kippachse erstreckt.
Eine fünfte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 14 beschrieben werden.
Bei der fünften Ausführungsform, wie sie in 14 gezeigt ist, ist jeder Seitenrahmen in der vertikalen Richtung in zwei Teilrahmen geteilt. Ein unterer Teilrahmen 124 weist eine obere Fläche auf, mit welcher ein oberer Teilrahmen 125 in einer über Bolzen 126 und Muttern 127 lösbaren Art und Weise verbunden ist.
Bei dieser Ausführungsform ist der Seitenrahmen 11 in obere und untere Teile geteilt. Dies ermöglicht, dass die Höhe des Seitenrahmens 11 einfach geändert werden kann.
Eine sechste Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in einem Bearbeitungssystem verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf 15(a) und 15(b) beschrieben werden.
Bei der sechsten Ausführungsform weist das Bearbeitungssystem, wie in 15(a) und 15(b) gezeigt, mehrere Werkstückeinlade-/ausladevorrichtungen 131 auf, welche jeweils für eine Werkzeugmaschine vorgesehen sind. Jede Werkstückeinlade-/ausladevorrichtung 131 lädt/entlädt Werkstücke durch ein Fenster 113c, welches in der vorderen Fläche der Maschinenabdeckung 113 entsprechend zu jeder Werkzeugmaschine ausgebildet ist, auf den / von dem Werkzeugtisch 14.
Eine siebte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 16 bis 17(b) beschrieben werden.
Bei der siebten Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf 16 die Werkzeugwechselvorrichtung 41 in einem hinteren Bereich B, welcher hinter dem Bearbeitungsbereich E des Basisrahmens 10 angeordnet ist, angeordnet, um Werkzeuge 38 auszutauschen. Die Werkzeugwechselvorrichtung 41 weist mehrere Werkzuggriffe 45 auf, welche entlang dem Umfang des Werkzeugmagazins 44, welches scheibenförmig ist, angeordnet sind. Ein Teil des Magazins 44 definiert ausgeschnittene Abschnitte 44a, welche die Werkzeuggriffe nicht aufweisen. Ein (nicht gezeigter) Verschluss ist an dem hinteren Fenster 62d der Hauptabdeckung 62 angeordnet. Der Antriebsmechanismus, welcher die Spindelvorrichtung 36 in der Y-Achsenrichtung bewegt, und die obere Abdeckung 63 sind ausgebildet, um die Spindelvorrichtung 36 zu einer Werkzeugaustauschposition Pt, welche in dem hinteren Bereich B angeordnet ist, in einem Zustand, in welchem der Verschluss offen ist, zu bewegen.
Wie in 17 (a) gezeigt ist, ist ein Detektor S an einem unteren Befestigungsabschnitt und zwar dem unteren Befestigungsrahmen 13 in dem hinteren Bereich B nahe der Werkzeugaustauschposition Pt befestigt. Der Detektor S erfasst, ob der Anbringungszustands des Werkzeugs 38, welches neu an der Spindel 37 angebracht wurde, zufriedenstellend ist oder nicht. Eine Lufteinblasdüse 128, welche nach oben gerichtet ist, ist mit dem Detektor S verbunden. Eine Pressluftversorgungsquelle 129 versorgt die Lufteinblasdüse 128 über eine Luftrohrleitung L mit Luft mit einem konstanten Druck. Diese bläst Luft aus einem Einblasloch 128a, welches in der Lufteinblasdüse 128 ausgebildet ist, in einer horizontalen Richtung heraus. Ein Druckmesser 130 ist ferner mit der Luftrohrleitung L verbunden.
Wie durch die gestrichelten Linien in 16 gezeigt, wird, nachdem sich die Spindelvorrichtung 36 in dem hinteren Bereich B einem Werkzeugaustausch unterzogen hat, das Werkzeugmagazin 44 gedreht und die Spindelvorrichtung 36 wird in einem Zustand, in welchem der ausgeschnittene Abschnitt 44a an der Werkzeugaustauschposition Pt angeordnet ist, in eine Position bewegt, welche dem Detektor S entspricht. Bezug nehmend auf 17(a) wird in dieser Position das Werkzeug 38 nach unten zusammen mit der Spindelvorrichtung 36 derart bewegt, dass die Lufteinblasdüse 128 in der Mitte einer Aussparung 38a, welche in dem mittleren Teil des Werkzeugs 38 angeordnet ist, angeordnet wird. In diesem Zustand wird das Werkzeug 38 mit der Spindel 37 gedreht und Luft wird in Richtung der Innenwandfläche der Aussparung 38a eingeblasen. Ferner misst der Druckmesser 130 den Druck, wenn das Werkzeug gedreht wird. Wenn der gemessene Druck um mehr als einen Referenzwert schwankt, wird ein Schwingen des Werkzeugs 38 erkannt. Dies führt zu einer Bestimmung, dass der Zustand des an der Spindel 37 angebrachten Werkzeugs 38 ungewöhnlich ist und eine (nicht gezeigte) Warnvorrichtung warnt die Bedienperson aufgrund einer derartigen Bestimmung. Wenn das an der Spindel 37 angebrachte Werkzeug 38 stabförmig wie ein Bohrer ist, wie in 17(b) gezeigt, wird das Werkzeug 38 zu einer Position neben der Druckeinblasdüse 128 bewegt und gedreht. Dann misst der Druckmesser 130 Druckschwankungen, wenn das Werkzeug 38 gedreht wird, um zu erfassen, ob der Anbringungszustand des Werkzeugs 38 zufriedenstellend ist oder nicht.
Bei der siebten Ausführungsform ist ein Erfassungsraum für das Werkzeug 38 an einer Stelle in dem ausgeschnittenen Abschnitt 44a des Magazins 44 ausgebildet. Somit ist es nicht notwendig, die Werkzeugwechselvorrichtung 41 während der Erfassung in Richtung der Rückseite zu bewegen. Wenn Werkzeuge ausgetauscht werden, muss ferner die Spindelvorrichtung 36 nur über eine verhältnismäßig kurze Distanz bewegt werden. In dem hinteren Bereich B können zusätzlich Werkzeuge ausgetauscht werden und die Bestimmung, ob das Anbringen eines Werkzeugs 38 an der Spindel 37 zufriedenstellend ist, kann durchgeführt werden. Im Vergleich mit einer Struktur zum Erfassen des Austauschens und des Befestigungszustands des Werkzeugs 38 in dem Bearbeitungsbereich E kann ferner das Austauschen und Erfassen eines Werkzeugs schneller ausgeführt werden. Überdies wird der Befestigungszustand des Werkzeugs 38 in dem hinteren Bereich B erfasst, in welchem keine Kühlflüssigkeit und Schneidspäne angesammelt werden. Dies verbessert die Erfassungsgenauigkeit.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen können wie nachfolgend beschrieben modifiziert werden.
Der Basisrahmen 10 kann, wie in 18(a) gezeigt ist, vereinfacht werden. Ein Fenster 11d kann in jedem der Seitenrahmen 11, wie in 18(b) gezeigt, ausgebildet sein. Bezug nehmend auf 18(c) kann ferner ein ausgeschnittener Abschnitt 11e in dem hinteren unteren Abschnitt eines jeden Seitenrahmens 11 ausgebildet sein, um das Hauptgehäuse 75 der Spanverwertungsvorrichtung 65 aufzunehmen. Ferner können in der Struktur der 18(c), wie durch die gestrichelten Linien gezeigt ist, die ausgeschnittenen Abschnitte 11a und die Fenster 11d ausgebildet werden. Wie in 18(d) gezeigt ist, kann zusätzlich das untere vordere Ende der zwei Seitenrahmen 11 mit einem Verbindungsrahmen 132 verbunden sein. Wie durch die gestrichelten Linien in 18(d) gezeigt ist, kann die Vorderseite der zwei Seitenrahmen mit einem Verbindungsrahmen 133 insgesamt verbunden sein. Der Verbindungsrahmen 132 kann auch bei dem Basisrahmen 10, welcher in jeder der 18(a)-18(c) gezeigt ist, verwendet werden.
Bezug nehmend auf 19 kann der Seitenrahmen 11 bei einer Betrachtung des Seitenrahmens 11 von der Seite stufenförmig ausgebildet sein und der Bearbeitungsrahmen 55 kann einen Seitenrahmenabschnitt ähnlich zu dem Basisrahmen 10 aufweisen.
Die untere Fläche des Seitenrahmenabschnitts des Bearbeitungsrahmens 55 wird mit der oberen Fläche des Seitenrahmens 11 verbunden und der Seitenrahmen 11 und der Seitenrahmenabschnitt werden miteinander mit z.B. Bolzen verbunden. Eine Rutsche 134 kann zuvor integriert mit dem Basisrahmen 10 oder an dem Basisrahmen 10 angebracht ausgebildet sein, und der Werkstücktisch 14 kann derart gehalten werden, dass ein Schnittspanfallbereich über der Rutsche 134 ausgebildet wird. Bei diesem Beispiel kann die untere Abdeckung 64 von der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 weggelassen werden.
Bei der ersten in 1 gezeigten Ausführungsform kann z.B. ein (nicht gezeigter) Verschluss einschließlich einer Tür als eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des hinteren Fensters 62d der Hauptabdeckung 62 in einer Öffnung des Basisrahmens 10 angeordnet werden, welcher das Magazin 44 hält. Der Verschluss, welcher zwischen dem Bearbeitungsbereich für Werkstücke und der Werkzeugwechselvorrichtung 41 angeordnet ist, verhindert, dass Schnittspäne, welche in dem Bearbeitungsbereich hergestellt werden, und Kühlmittel in Richtung der Werkzeugwechselvorrichtung 41 verteilt werden.
Bei der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 der in 5 gezeigten Ausführungsform können die Hauptabdeckung 62, die obere Abdeckung 3 und die untere Abdeckung 64 integriert ausgebildet sein. Ferner kann die untere Abdeckung 64 von der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 weggelassen werden. In diesem Fall wird der in 19 gezeigte Basisrahmen 10 verwendet. Ferner kann die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 durch eine Kombination gemäß der Beschreibung ausgebildet werden, wie z.B. durch Kombinieren der vorderen Abdeckplatte 73 mit einer Seitenabdeckplatte, um die Hauptabdeckung 62 auszubilden.
Bei der in 5 gezeigten Bearbeitungsbereichabdeckung 61 können die Hauptabdeckung 62 und die untere Abdeckung 64 jeweils linke und rechte Seitenplatten aufweisen, welche ein Werkstückeinladefenster und ein Werkstückausladefenster aufweisen.
Bei der in 8 gezeigten zweiten Ausführungsform kann statt des Zylinders 87, welcher die Türen 81 und 82 öffnet und schließt, eine andere Betätigungsvorrichtung, wie z.B. ein Motor, verwendet werden.
Der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 der oberen Abdeckung 63 ist an einer Position, welche an dem vorderen Ende der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet ist, derart angeordnet, dass das Abdeckgewebe 68 aus dem vorderen Ende herausgezogen werden kann. Stattdessen kann der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 an einer Position angeordnet werden, welche an dem vorderen Ende der beweglichen Halterung 70 angeordnet ist. In diesem Fall hält die vordere Halterung nur das vordere Ende des Abdeckgewebes 68. Auf die gleiche Art und Weise kann der Abdeckgewebeunterbringungskasten 67 an einer Position angeordnet werden, welche an dem hinteren Ende der beweglichen Halterung 70 angeordnet ist.
Bei der in 11 gezeigten dritten Ausführungsform kann für jede Werkzeugmaschine eine Spanverwertungsvorrichtung 65 vorgesehen sein.
Als Basisrahmen 10 der in 13 gezeigten vierten Ausführungsform kann zusätzlich zu der in 18(a) gezeigten Art die in 18(b) oder 18(c) gezeigte Art verwendet werden. Ferner kann als Basisrahmen 10 der in 15 gezeigten sechsten Ausführungsform die in 18 (c) oder 18 (d) gezeigte Art verwendet werden.
Bei der vorderen Seite, der linken und rechten Seite, und der Rückseite des Bearbeitungsbereichs E kann die Hauptabdeckung 62 der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ausgebildet sein, um zumindest die Vorderseite abzudecken, und eine Tür kann für das vordere Fenster 62c vorgesehen sein, welche geöffnet werden kann, um das Einladen und Ausladen eines Werkstücks zu ermöglichen.
Obwohl es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, kann ein Indextisch zum Halten eines Werkstücks auf dem unteren Verbindungsrahmen 13 angebracht sein, um von einem Indexmechanismus, welcher einen Indexmotor aufweist, angetrieben zu werden, um um eine Achse parallel zu der Z-Achse drehbar zu sein.
Der obere Verbindungsrahmen 12 und der untere Verbindungsrahmen 13 können integriert ausgebildet sein. Ansonsten können drei oder mehr Verbindungsrahmen verwendet werden.
Der Werkstücktisch 14 kann in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung beweglich sein und die Spindelvorrichtung 36 kann nur in der Z-Achsenrichtung beweglich sein.
Der Basisrahmen 10 kann ausgebildet sein, um z.B. in die zwei Seitenrahmen 11 und einen oder mehrere Verbindungsrahmen zerlegbar zu sein.

Claims

Werkzeugmaschine, umfassend: einen Basisrahmen (10), welcher zwei aufrechte Seitenrahmen (11) aufweist, welche zwei Seiten eines dazwischen angeordneten Bearbeitungsbereichs (E) begrenzen, wobei in dem Bearbeitungsbereich (E) ein auf einem Werkstücktisch (14) angebrachtes Werkstück bearbeitet wird, wobei der Basisrahmen (10) ferner einen Verbindungsrahmen (12, 13), welcher die beiden Seitenrahmen (11) verbindet, aufweist; den Werkstücktisch (14), welcher an dem Basisrahmen (10) in dem Bearbeitungsbereich (E) angeordnet ist; eine Bearbeitungseinheit (40), welche an einem oberen Abschnitt des Basisrahmens (10) angeordnet ist, wobei die Bearbeitungseinheit (40) eine Spindelvorrichtung (36) zum Bearbeiten des auf dem Werkstücktisch (14) angebrachten Werkstücks aufweist; und eine Verbindungsanordnung (11c, 55a, 55b, 56), welche die Bearbeitungseinheit (40) und den Basisrahmen (10) in einer lösbaren Art und Weise verbindet, um das selektive Lösen und Wiederanbringen der Bearbeitungseinheit (40) an dem Basisrahmen (10) zu ermöglichen; wobei die Werkzeugmaschine ferner eine Bearbeitungsbereichabdeckung (61) umfasst, welche in einem Bereich angeordnet ist, der durch den Basisrahmen (10) und die Bearbeitungseinheit (40) gebildet wird, um den Bearbeitungsbereich (E) von einem Bereich außenliegend zu der Werkzeugmaschine abzuschirmen, wobei die Bearbeitungsbereichabdeckung (61) aufweist: eine Hauptabdeckung (62) innerhalb der zwei Seitenrahmen (11), welche angeordnet ist, den Werkstücktisch (14) zu umgeben; eine obere Abdeckung (63), welche in einer trennbaren Art und Weise an einem oberen Rand (62a) der Hauptabdeckung (62) angebracht ist und mit Abschnitten ausgebildet ist, welche ausgefahren und zurückgezogen werden, um Bewegungen der Spindelvorrichtung (36) zu folgen; eine untere Abdeckung (64), welche eine Rutschenform aufweist und in einer trennbaren Art und Weise an einem unteren Rand (62b) der Hauptabdeckung (62) angebracht ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der Basisrahmen (10) ausgebildet ist, in zwei Teile durch Trennung in einer vertikalen Richtung trennbar zu sein.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die untere Abdeckung (64), welche die Rutschform aufweist, ausgestaltet ist, Schnittspänen zu ermöglichen, in eine Spanverwertungsvorrichtung (65) zu fallen.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Hauptabdeckung (62) ein vorderes Fenster (62c), welches zum Einladen und Ausladen eines Werkstücks offen ist, und eine Tür (81, 82), welche das vordere Fenster (62c) öffnet und schließt, aufweist; wobei die obere Abdeckung (63) einen Abdeckabschnitt (68) aufweist; wobei der Abdeckabschnitt (68) von einer horizontalen vorderen Halterung (66) gehalten wird, welche ausgestaltet ist, durch einen Hebeführungsmechanismus (95) mit einem vorbestimmten Abstand von einer oberen Seitenposition des Bearbeitungsbereichs (E) nach oben beweglich zu sein; und wobei die Aufwärtsbewegung der vorderen Halterung (66) einen oberen offenen Bereich durch das vordere Fenster (62c) ausbildet, wobei sich der obere offene Bereich an den Bearbeitungsbereich (E) anschließt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen ersten Mechanismus (95), welcher die vordere Halterung (66) anhebt und absenkt, um den Abdeckabschnitt (68) zu öffnen und zu schließen; einen zweiten Mechanismus (85-90), welcher die Tür (81, 82) in horizontale Richtungen bewegt, um das vordere Fenster (62c) zu öffnen und zu schließen; und einen Nockenmechanismus (91-93), welcher den ersten Mechanismus (95) und den zweiten Mechanismus (85-90) verbindet, um einen Öffnen-/Schließvorgang der Tür (81, 82) mit einem jeweiligen Öffnen-/Schließvorgang des Abdeckabschnitts (68) zu synchronisieren.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei die vordere Halterung (66) ein Unterbringungskasten ist, welcher eine Abdeckschicht, die den Abdeckabschnitt (68) bildet, einzieht und unterbringt.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-6, wobei ein hinterer Bereich (B) an einer Position ausgebildet ist, welche in Richtung der Rückseite der Werkzeugmaschine von dem Werkstücktisch (14) angeordnet ist, wobei der hintere Bereich (B) mit dem Bearbeitungsbereich (E) in einer Art und Weise in Verbindung ist, welche ein Öffnen und Schließen des hinteren Bereichs (B) ermöglicht, wobei der hintere Bereich (B) ein Werkzeugmagazin (44) aufweist, welches geeignet ist, ein Werkzeug (38) an der Spindelvorrichtung (36) auszutauschen.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Detektor (S), welcher einen Anbringungszustand eines Werkzeugs (38) an der Spindelvorrichtung (36) erfasst, wobei das Werkzeugmagazin (44) scheibenförmig ist und einen Umfangsabschnitt aufweist, welcher mehrere Werkzeuggriffe (45) aufweist, wobei ein Teil des Werkzeugmagazins (44) einen ausgeschnittenen Abschnitt (44a) ausbildet, welcher keine Werkzeuggriffe (45) aufweist, und wobei der Detektor (S) an dem Verbindungsrahmen (13) angeordnet ist.