DE112016003837T5 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE112016003837T5
DE112016003837T5 DE112016003837.2T DE112016003837T DE112016003837T5 DE 112016003837 T5 DE112016003837 T5 DE 112016003837T5 DE 112016003837 T DE112016003837 T DE 112016003837T DE 112016003837 T5 DE112016003837 T5 DE 112016003837T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
workpiece
feed device
spindle
offset amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112016003837.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Kuramoto
Tsunehito Nakahigashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
DMG Mori Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DMG Mori Co Ltd filed Critical DMG Mori Co Ltd
Publication of DE112016003837T5 publication Critical patent/DE112016003837T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B23Q7/048Multiple gripper units
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2707/00Automatic supply or removal of metal workpieces
    • B23Q2707/003Automatic supply or removal of metal workpieces in a lathe
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37621Inertia, mass of rotating, moving tool, workpiece, element
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49172Compensate slide position as function of indexed workpiece spindle position error
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50289Tool offset general
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50396Gantry loader with two grippers, one always empty
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50398For a single machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

Eine Werkzeugmaschine ist geliefert, die zum Ausführen einer Operation zum Anbringen und Entfernen von Werkstücken an und von einer Spindel mit einem Lademechanismusteil in einer kürzeren Zeit fähig ist. Die Werkzeugmaschine enthält Folgendes: einen Bearbeitungsmechanismusteil 10, der eine Spindel 16, einen Werkzeugträger 12, eine Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse, die die Spindel 16 in eine Richtung einer ersten Achse nach vorne und nach hinten bewegt, die sich entlang einer Mittelachse der Spindel 16 erstreckt, und eine Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse enthält, die die Spindel 16 und den Werkzeugträger 12 in eine Richtung einer zweiten Achse orthogonal zu der ersten Achse relativ bewegt; einen Lademechanismusteil 30, der ein Mechanismus zum Übergeben und Empfangen eines Werkstücks an die Spindel 16 und von derselben an einer Übergabeposition ist und Halteteile 33, 34 zum Halten eines Werkstücks und eine Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse enthält, die die Halteteile 33, 34 in eine Richtung einer dritten Achse orthogonal zu der ersten Achse bewegt, um dieselben an der Übergabeposition zu positionieren; und eine numerische Steuerung 50. Die numerische Steuerung 50 führt eine Operation zum Bewegen der Spindel 16 in Richtung der Übergabeposition mit der Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse und eine Operation zum Positionieren der Halteteile 33, 34 an der Übergabeposition mit dem Vorschubmechanismus 35 der dritten Achse auf eine Weise aus, so dass die Operationen zumindest teilweise überlappen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Bearbeitungsmechanismusteil, der eine ein Werkstück haltende und drehende Spindel aufweist, und einem Lademechanismusteil, der ein Werkstück an die Spindel übergibt und von derselben empfängt.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein herkömmlich bekanntes Beispiel einer Werkzeugmaschine, die oben erwähnt wurde, ist eine in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H1-71003 (nachstehend aufgelistete Patentliteratur 1) offenbarte Werkzeugmaschine. Diese Werkzeugmaschine besteht aus einer Doppelspindel-Drehmaschine und einer Ladevorrichtung, die ein Werkstück an die Doppelspindel-Drehmaschine übergibt und von derselben empfängt.
  • Die Doppelspindel-Drehmaschine enthält zwei Spindeln, rechte und linke Spindeln, die derart angeordnet sind, dass die Achsen derselben in einer horizontalen Ebene zueinander parallel sind. Jede Spindel weist eine an einem Ende derselben angebrachte Einspannvorrichtung auf und die Einspannvorrichtung spannt ein Werkstück ein. Auf einer Seite der zwei parallel angeordneten Spindeln ist ferner ein Werkzeugrevolver entsprechend jeder Spindel angeordnet, wobei der Werkzeugrevolver konfiguriert ist, um in eine Richtung, die sich entlang den Achsen der Spindeln (sogenannte Z-Achsen-Richtung) erstreckt, und in eine Richtung orthogonal zu den Achsen der Spindeln in einer horizontalen Ebene (sogenannte X-Achsen-Richtung) beweglich zu sein. Eine Bewegung jedes Werkzeugrevolvers in X-Achsen- und Z-Achsen-Richtung bewirkt, dass ein an der entsprechenden Spindel angebrachtes Werkstück durch ein an dem Werkzeugrevolver angebrachtes Werkzeug bearbeitet wird.
  • Die Ladevorrichtung ist an einer Position genau über der Doppelspindel-Drehmaschine angeordnet und besteht aus einem ersten Schlittenelement, das seitlich parallel zu der Vorderseite der Drehmaschine verfahrbar ist, einem zweiten Schlittenelement, das auf dem ersten Schlittenelement angeordnet ist und sich in horizontaler Richtung orthogonal zu der Fahrtrichtung des ersten Schlittenelements nach vorne und nach hinten bewegt, und einem Ladeeinrichtungs-Spannarm, der von dem zweiten Schlittenelement herunterhängt, eine Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung an einem unteren Ende desselben aufweist und angeordnet ist, um vertikal beweglich zu sein.
  • Die Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung weist Einspannvorrichtungen zum Einspannen eines Werkstücks auf vertikalen und horizontalen Oberflächen derselben auf, die zueinander senkrecht sind, und ist konfiguriert, um durch einen Kippmechanismus um eine Drehachse herum, die auf 45 Grad in Bezug auf die horizontale Oberfläche (oder die vertikale Oberfläche) eingestellt ist, gedreht werden zu können. Eine 180-Grad-Drehung der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung bewirkt, dass eine Einspannvorrichtung der Einspannvorrichtungen vertikal angeordnet wird und den Einspannvorrichtungen der Spindeln gegenüberliegt und die andere Einspannvorrichtung der Einspannvorrichtungen horizontal angeordnet wird und nach unten weist.
  • Ferner ist eine Wendevorrichtung über den Spindeln angeordnet, wobei die Wendevorrichtung aus einer feststehenden Einspannvorrichtung und einer sich drehenden Einspannvorrichtung besteht, die konfiguriert ist, um der feststehenden Einspannvorrichtung gegenüberzuliegen, wenn dieselbe um 180 Grad gedreht ist. Von der Vorderseite aus gesehen, ist die feststehende Einspannvorrichtung über der Spindel angeordnet, die sich auf der linken Seite befindet, und die sich drehende Einspannvorrichtung über der Spindel angeordnet, die sich auf der rechten Seite befindet.
  • Zwar wird es nicht in der Patentliteratur 1 detailliert beschrieben, aber die derart konfigurierte Ladevorrichtung wirkt, wie nachstehend beschrieben.
  • Operation zum Einspannen eines geladenen Werkstücks
  • Der Ladeeinrichtungs-Spannarm wird in einer zweidimensionalen Ebene durch das erste Schlittenelement und das zweite Schlittenelement bewegt, um die Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung an einer Position über einem Werkstück zu positionieren, das an einer Ladeposition positioniert ist. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach unten bewegt und dann wird das Werkstück durch die horizontal angeordnete Einspannvorrichtung der Ladeeinrichtungs-Spannvorrichtung (diese Einspannvorrichtung wird als „erste Einspannvorrichtung“ bezeichnet) eingespannt. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach oben in die Ausgangsstellung bewegt. Durch diese Operationen wird das geladene Werkstück durch die erste Einspannvorrichtung eingespannt. Man beachte, dass die Ladeposition ein Werkstück aufweist, das in dieselbe durch eine angemessene Ladevorrichtung geladen ist.
  • Operation zum Anbringen/Entfernen eines Werkstücks für Spindel auf der linken Seite (linke Spindel)
  • Anschließend wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm in einer zweidimensionalen Ebene durch das erste Schlittenelement und das zweite Schlittenelement bewegt und dann wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach unten bewegt, um zu bewirken, dass die vertikal angeordnete Einspannvorrichtung der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung (diese Einspannvorrichtung wird als „zweite Einspannvorrichtung“) bezeichnet) der linken Spindel gegenüberliegt. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement in Richtung der linken Spindel bewegt und ein halbbearbeitetes Werkstück, das durch die Einspannvorrichtung der linken Spindel eingespannt ist, an die zweite Einspannvorrichtung übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der linken Spindel wegbewegt. Danach wird die erste Einspannvorrichtung, die das geladene Werkstück einspannt, durch den Kippmechanismus der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung in den vertikalen Zustand gebracht und gleichzeitig wird die zweite Einspannvorrichtung, die das halbbearbeitete Werkstück einspannt, in den horizontalen Zustand gebracht. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement wieder in Richtung der linken Spindel bewegt und das geladene Werkstück, das durch die erste Einspannvorrichtung eingespannt ist, an die Einspannvorrichtung der linken Spindel übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der linken Spindel wegbewegt und dann wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach oben bewegt. Durch diese Operationen wird das durch die Einspannvorrichtung der linken Spindel eingespannte halbbearbeitete Werkstück durch das durch die erste Einspannvorrichtung des Ladeeinrichtungs-Spannarms eingespannte Werkstück ersetzt.
  • Wendeoperation durch Wendevorrichtung
  • Anschließend wird die zweite Einspannvorrichtung, die das halbbearbeitete Werkstück einspannt, durch den Kippmechanismus der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung in den vertikalen Zustand gebracht und gleichzeitig wird die erste Einspannvorrichtung in den horizontalen Zustand gebracht. Man beachte, dass die zweite Einspannvorrichtung nach dieser Operation der feststehenden Einspannvorrichtung der Wendevorrichtung gegenüberliegt. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement in Richtung der feststehenden Einspannvorrichtung bewegt und das durch die zweite Einspannvorrichtung eingespannte halbbearbeitete Werkstück an die feststehende Einspannvorrichtung übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der feststehenden Einspannvorrichtung wegbewegt. Danach wird die sich drehende Einspannvorrichtung um 180 Grad gedreht, um das halbbearbeitete Werkstück von der feststehenden Einspannvorrichtung an die sich drehende Einspannvorrichtung zu übergeben. Danach wird die sich drehende Einspannvorrichtung um 180 Grad zurückgedreht und kehrt dadurch in die Ausgangsstellung zurück. Durch diese Operationen werden die Vorder- und Rückseite des halbbearbeiteten Werkstücks gewendet.
  • Operation zum Einspannen eines halbbearbeiteten Werkstücks
  • Anschließend wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das erste Schlittenelement nach rechts verschoben, um zu bewirken, dass die zweite Einspannvorrichtung der sich drehenden Einspannvorrichtung gegenüberliegt. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement in Richtung der sich drehenden Einspannvorrichtung bewegt und das halbbearbeitete Werkstück, das durch die sich drehende Einspannvorrichtung eingespannt ist, an die zweite Einspannvorrichtung übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der sich drehenden Einspannvorrichtung wegbewegt. Danach wird die zweite Einspannvorrichtung, die das halbbearbeitete Werkstück einspannt, durch den Kippmechanismus der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung in den horizontalen Zustand gebracht und gleichzeitig wird die erste Einspannvorrichtung in den vertikalen Zustand gebracht. Durch diese Operationen wird das halbbearbeitete Werkstück an die zweite Einspannvorrichtung übergeben.
  • Operation zum Anbringen/Entfernen eines Werkstückes für die Spindel auf der rechten Seite (rechte Spindel)
  • Anschließend wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach unten bewegt, um zu bewirken, dass die erste Einspannvorrichtung der rechten Spindel gegenüberliegt. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement in Richtung der rechten Spindel bewegt und ein bearbeitetes Werkstück, das durch die Einspannvorrichtung der rechten Spindel eingespannt ist, an die erste Einspannvorrichtung übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der rechten Spindel wegbewegt. Danach wird die zweite Einspannvorrichtung, die das halbbearbeitete Werkstück einspannt, durch den Kippmechanismus der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung in den vertikalen Zustand gebracht und gleichzeitig wird die erste Einspannvorrichtung, die das bearbeitete Werkstück einspannt, in den horizontalen Zustand gebracht. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement wieder in Richtung der rechten Spindel bewegt und das durch die zweite Einspannvorrichtung eingespannte halbbearbeitete Werkstück an die Einspannvorrichtung der rechten Spindel übergeben. Danach wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm durch das zweite Schlittenelement von der rechten Spindel wegbewegt und dann wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm nach oben bewegt. Durch diese Operationen wird das durch die Einspannvorrichtung der rechten Spindel eingespannte bearbeitete Werkstück durch das durch die zweite Einspannvorrichtung der Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung eingespannte halbbearbeitete Werkstück ersetzt. Man beachte, dass das bearbeitete Werkstück, das durch die erste Einspannvorrichtung eingespannt ist, danach durch eine angemessene Operation der Ladevorrichtung zu einer angemessenen Entladeposition entladen wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, erzielt diese herkömmliche Werkzeugmaschine eine automatische Bearbeitung, bei der Werkstücke, die durch Einspannvorrichtungen der zwei Spindeln eingespannt sind, durch eine Ladevorrichtung automatisch angebracht und entfernt werden.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H1-71003
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Im Übrigen wird auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen immer eine kürzere Bearbeitungszeit erwünscht, um die Produktionskosten zu verringern. Auch bei der oben beschriebenen herkömmlichen Werkzeugmaschine wird daher nicht nur eine weitere Verkürzung der Bearbeitungszeit der Doppelspindel-Drehmaschine, sondern auch der Operationszeit für die Operation zum Anbringen/Entfernen eines Werkstücks erwünscht, die durch die Ladevorrichtung ausgeführt wird. Laut den vorliegenden Erfindern wurde festgestellt, dass die oben beschriebene herkömmliche Werkzeugmaschine im Hinblick auf die Operation zum Anbringen/Entfernen derselben weiter verbesserungsfähig war.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände erzielt und eine Aufgabe derselben ist, eine Werkzeugmaschine zu liefern, die eine Operation zum Anbringen und Entfernen von Werkstücken an und von einer Spindel mit einem Lademechanismusteil in einer kürzeren Zeit als die herkömmliche Werkzeugmaschine ausführen kann.
  • Lösung des Problems
  • Die vorliegende Erfindung zum Lösen der oben beschriebenen Probleme betrifft eine Werkzeugmaschine, die Folgendes enthält:
    • einen Bearbeitungsmechanismusteil mit einer Spindel, die ein Werkstück hält und das Werkstück um eine Mittelachse der Spindel herum dreht, einem Werkzeugträger, der ein Werkzeug hält, einer Vorschubeinrichtung einer ersten Achse, die die Spindel entlang einer sich entlang der Mittelachse der Spindel erstreckenden ersten Achse nach vorne und nach hinten bewegt, einer Vorschubeinrichtung einer zweiten Achse, die die Spindel und den Werkzeugträger entlang einer zweiten Achse orthogonal zu der ersten Achse relativ bewegt;
    • einen Lademechanismusteil, der das Werkstück an einer Übergabeposition, in die die Spindel entlang der ersten Achse nach vorne bewegt wird, an die Spindel übergibt und von derselben empfängt, wobei der Lademechanismusteil einen Halteteil, der das Werkstück hält, und eine Vorschubeinrichtung einer dritten Achse enthält, die den Halteteil in eine Richtung einer dritten Achse orthogonal zu der ersten Achse bewegt, um den Halteteil an der Übergabeposition zu positionieren; und
    • eine numerische Steuerung, die zumindest die Vorschubeinrichtung der ersten Achse, die Vorschubeinrichtung der zweiten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse numerisch steuert,
    • wobei die numerische Steuerung zum Übergeben des Werkstücks zwischen der Spindel und dem Lademechanismusteil konfiguriert ist, um eine Operation zum Bewegen der Spindel in Richtung der Übergabeposition mit der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und einer Operation zum Positionieren des Halteteils an der Übergabeposition mit der Vorschubeinrichtung der dritten Achse auf eine Weise auszuführen, so dass die Operationen zumindest teilweise überlappen.
  • Bei dieser Werkzeugmaschine steuert die numerische Steuerung die Vorschubeinrichtung der ersten Achse numerisch, um die Spindel entlang der ersten Achse nach vorne und nach hinten zu bewegen, und die Vorschubeinrichtung der zweiten Achse numerisch, um die Spindel und den Werkzeugträger entlang der zweiten Achse relativ zu bewegen, wodurch ein durch die Spindel gehaltenes Werkstück durch ein durch den Werkzeugträger gehaltenes Werkzeug bearbeitet wird.
  • Ferner steuert die numerische Steuerung die Vorschubeinrichtung der ersten Achse numerisch, um die Spindel in die Übergabeposition in die Richtung der ersten Achse nach vorne zu bewegen, und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse numerisch, um den Halteteil des Lademechanismusteils in die Übergabeposition zu bewegen, wobei dadurch ein Werkstück zwischen der Spindel und dem Halteteil übergeben wird.
  • Bei diesem Prozess führt die numerische Steuerung eine Operation zum Bewegen der Spindel in Richtung der Übergabeposition durch Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und eine Operation zum Positionieren des Halteteils an der Übergabeposition durch Steuern der Vorschubeinrichtung der dritten Achse auf eine Weise aus, so dass diese Operationen zumindest teilweise überlappen.
  • Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Werkzeugmaschine wird der Ladeeinrichtungs-Spannarm der Ladevorrichtung nach unten bewegt und dann die Ladeeinrichtungs-Einspannvorrichtung in Richtung der Spindel bewegt; die Operation zum Bewegen des Ladeeinrichtungs-Spannarms nach unten und die Operation zum Bewegen der Ladeeinrichtungs-Einspanneinrichtung in Richtung der Spindel werden separat und unabhängig ausgeführt. Hingegen werden bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, eine Bewegung der Spindel entlang der ersten Achse und eine Bewegung des Halteteils entlang der dritten Achse in einer teilweise überlappenden Weise gleichzeitig ausgeführt; daher ist es möglich, die Operationszeit für diese Operationen zu verkürzen, und daher ist es möglich, Kosten für die Produktion unter Verwendung dieser Werkzeugmaschine zu reduzieren.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Konfiguration möglich, bei der:
    • die erste Achse horizontal angeordnet ist und die dritte Achse vertikal angeordnet ist;
    • der Lademechanismusteil zwei Halteteile enthält, die entlang der dritten Achse parallel angeordnet sind; und
    • die numerische Steuerung zum Steuern einer Operation der Vorschubeinrichtung der dritten Achse konfiguriert ist, um einen der Halteteile an der Übergabeposition selektiv zu positionieren.
  • Mit einem derart konfigurierten Lademechanismusteil führen zunächst in einem Zustand, in dem ein Werkstück zum Austausch durch einen Halteteil der Halteteile gehalten wird, die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse eine Übergabeoperation zwischen dem anderen Halteteil der Halteteile und der Spindel durch, um ein durch die Spindel gehaltenes bearbeitetes Werkstück an den anderen Halteteil zu übergeben. Anschließend führen die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse die Übergabeoperation zum zweiten Mal zwischen dem einen Halteteil und der Spindel durch, um zu bewirken, dass die Spindel das neue Werkstück hält.
  • Mit dem Lademechanismusteil, der diese Konfiguration aufweist, ist es somit möglich, ein Entfernen eines durch die Spindel gehaltenen bearbeiteten Werkstücks und ein Anbringen eines neuen Werkstücks an der Spindel in weniger Operationen auszuführen. Daher ist es möglich, die Operationszeit zum Entfernen und Anbringen von Werkstücken von der Spindel und an derselben weiter zu verkürzen, und daher ist es möglich, die Kosten für die Produktion unter Verwendung der Werkzeugmaschine weiter zu verringern.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist ferner eine andere Konfiguration möglich, bei der:
    • die erste Achse horizontal angeordnet ist und die dritte Achse vertikal angeordnet ist;
    • der Lademechanismusteil zwei Halteteile, die entlang einer horizontalen vierten Achse orthogonal zu der ersten Achse parallel angeordnet sind, und eine Vorschubeinrichtung einer vierten Achse enthält, die die Halteteile entlang der vierten Achse bewegt; und
    • die numerische Steuerung zum Steuern von Operationen der Vorschubeinrichtung der dritten Achse und der Vorschubeinrichtung der vierten Achse konfiguriert ist, um einen der Halteteile an der Übergabeposition selektiv zu positionieren.
  • Mit dem derart konfigurierten Lademechanismusteil bewegt zunächst die Vorschubeinrichtung der vierten Achse in einem Zustand, in dem ein Werkstück zum Austausch durch einen der Halteteile gehalten wird, die zwei Halteteile entlang der vierten Achse, um den anderen Halteteil der Halteteile an einer Position zu positionieren, an der der andere Halteteil der Spindel gegenüberliegen kann. Anschließend führen die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse eine Übergabeoperation zwischen dem anderen Halteteil und der Spindel durch, um ein durch die Spindel gehaltenes bearbeitetes Werkstück an den anderen Halteteil zu übergeben.
  • Anschließend bewegt die Vorschubeinrichtung der vierten Achse die zwei Halteteile zum zweiten Mal entlang der vierten Achse, um den einen Halteteil an einer Position zu positionieren, an der der eine Halteteil der Spindel gegenüberliegen kann. Anschließend führen die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse eine Übergabeoperation zwischen dem einen Halteteil und der Spindel durch, um zu bewirken, dass die Spindel das neue Werkstück hält.
  • Auch mit dem Lademechanismusteil, der diese Konfiguration aufweist, ist es folglich möglich, ein Entfernen eines bearbeiteten Werkstücks, das durch die Spindel gehalten wird, und ein Anbringen eines neuen Werkstücks an der Spindel in weniger Operationen durchzuführen. Daher ist es möglich, die Operationszeit zum Entfernen und Anbringen von Werkstücken von der Spindel und an derselben weiter zu verkürzen, und daher ist es möglich, die Kosten für die Produktion unter Verwendung der Werkzeugmaschine weiter zu verringern.
  • Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung die numerische Steuerung eine einzige CPU enthalten und konfiguriert sein, um ein Werkstückübergabeoperations-Programm mit der CPU zu verarbeiten, um die Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils gleichzeitig numerisch zu steuern.
  • Mit dieser Konfiguration ist es möglich, wenn die Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils gleichzeitig numerisch gesteuert werden, Verarbeitungen, wie beispielsweise Bewirken, dass die Operationszeitpunkte derselben miteinander übereinstimmen, schnell und weitestgehend ohne Zeitverlust auszuführen.
  • Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung die numerische Steuerung zu Folgendem konfiguriert sein:
    • beim Ausführen eines Bearbeitungsprogramms, das einen Positionsbefehl für ein Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und Vorschubeinrichtung der zweiten Achse in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt, numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse unter Verwendung einer Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt, und
    • beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms, das eine Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge.
  • Beim Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse, der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse, die numerisch zu steuern sind, steuert die numerische Steuerung dieselben üblicherweise in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem numerisch, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt. Andererseits wird eine Bearbeitung in dem Bearbeitungsmechanismusteil gemäß einem Bearbeitungsprogramm ausgeführt, das einen Positionsbefehl für ein Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt. Beim numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse gemäß dem Bearbeitungsprogramm steuert die numerische Steuerung daher die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der zweiten Achse unter Verwendung einer Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt numerisch.
  • Hingegen wird die Werkstückübergabeoperation zwischen den Halteteilen des Lademechanismusteils und der Spindel, die durch Operationen der Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils ausgeführt wird, gemäß dem Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält. Wenn das Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt wird und dadurch die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse numerisch gesteuert werden, ist es daher, wenn eine Steuerung unter Verwendung der Werkstückversatzmenge beibehalten wird, nicht möglich, das Positionsverhältnis zwischen der Spindel und den Halteteilen akkurat zu steuern.
  • Daher werden bei der vorliegenden Erfindung, wenn das Werkstückübergabeoperations-Programm, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, ausgeführt wird und dadurch die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisch gesteuert werden, die Vorschubeinrichtung der ersten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge numerisch gesteuert. Man beachte, dass es, da das Bearbeitungsprogramm und das Werkstückübergabeoperations-Programm üblicherweise kontinuierlich und wiederholt ausgeführt werden, bei Ausführung des Werkstückübergabeoperations-Programms erforderlich ist, eine Verarbeitung speziell auszuführen, die die Werkstückversatzmenge nicht verwendet.
  • Eine beispielhafte spezifische Weise zum Ausführen einer Verarbeitung, die keine Werkstückversatzmenge verwendet, ist derart, dass die numerische Steuerung konfiguriert ist, um basierend auf einem im Voraus eingestellten Parameter zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, und konfiguriert ist, um gemäß der Einstellung des Parameters die Werkstückversatzmenge beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms nicht anzuwenden.
  • Eine andere beispielhafte Weise ist ferner derart, dass die numerische Steuerung konfiguriert ist, um gemäß einem Befehl zum Definieren, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, wobei der Befehl in den Programmen enthalten ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Wie oben beschrieben wurde, werden bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung eine Bewegung der Spindel entlang der ersten Achse und eine Bewegung des Halteteils entlang der dritten Achse auf eine teilweise überlappende Weise gleichzeitig ausgeführt. Daher kann die Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung verglichen zu der herkömmlichen Werkzeugmaschine, die zum unabhängigen und separaten Ausführen dieser Operationen konfiguriert ist, die Operationszeit für diese Operationen verkürzen und daher ist es möglich, Kosten für die Produktion unter Verwendung dieser Werkzeugmaschine zu verringern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Perspektivansicht einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils A;
    • 3 ist eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine bei Betrachtung aus der Richtung des Pfeils B;
    • 4 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine; und
    • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine numerische Steuerung nach der Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • Konfiguration der Werkzeugmaschine
  • Zuerst wird eine Konfiguration einer Werkzeugmaschine nach dieser Ausführungsform beschrieben. Wie in den 1 bis 5 gezeigt, besteht die Werkzeugmaschine 1 nach dieser Ausführungsform aus einem Bearbeitungsmechanismusteil 10, einem Lademechanismusteil 30 und einer numerischen Steuerung 50. Jede Komponente wird nachstehend beschrieben.
  • [Bearbeitungsmechanismusteil]
  • Der Bearbeitungsmechanismusteil 10 enthält ein Bett 11, einen Schlitten 13, der auf dem Bett 11 angeordnet ist, einen Spindelkopf 15, der auf einer Vorderfläche des Schlittens 13 angeordnet ist, eine Spindel 16, die durch den Spindelkopf 15 gehalten wird, um um eine horizontale Mittelachse derselben herum drehbar zu sein, eine Spindel-Einspannvorrichtung 17, die an einer vorderen Endfläche der Spindel 16 angebracht ist, und einen Revolverkopf 12, der auf dem Bett 11 vor der Spindel-Einspannvorrichtung 17 angeordnet ist, um der Spindel-Einspannvorrichtung 17 gegenüberzuliegen.
  • Der Schlitten 13 wird entlang einer Z-Achse, die zu der Mittelachse der Spindel 16 parallel ist, durch eine Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse bewegt, die auf dem Bett 11 angeordnet ist, und der Spindelkopf 15 wird entlang einer X-Achse, die zu der Z-Achse vertikal und orthogonal ist, durch eine Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse bewegt, die auf der Vorderfläche des Schlittens 13 angeordnet ist.
  • Man beachte, dass die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse eine Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt), die entlang der Z-Achse auf dem Bett 11 angeordnet ist, eine Kugelmutter (nicht gezeigt), die auf die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) geschraubt und an dem Schlitten 13 fixiert ist, einen Servomotor 14a der ersten Achse, der die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) antreibt, und eine Führungseinheit 14b der ersten Achse, die auf dem Bett 11 angeordnet ist, zum Führen der Bewegung des Schlittens 13 entlang der Z-Achse enthält. Das Drehen der Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) mit dem Servomotor 14a der ersten Achse bewirkt, dass sich der Schlitten 13 entlang der Z-Achse bewegt.
  • Ähnlich enthält die Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse eine Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt), die entlang der X-Achse auf der Vorderfläche des Schlittens 13 angeordnet ist, eine Kugelmutter (nicht gezeigt), die auf die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) geschraubt und an dem Spindelkopf 15 fixiert ist, und einen Servomotor 18a der zweiten Achse, der die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) antreibt, und eine Führungseinheit 18b der zweiten Achse, die auf der Vorderfläche des Schlittens 13 angeordnet ist, zum Führen einer Bewegung des Spindelkopfes 15 entlang der X-Achse. Das Drehen der Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) mit dem Servomotor 18a der zweiten Achse bewirkt, dass sich der Spindelkopf 15 entlang der X-Achse bewegt.
  • Die Spindel 16 wird durch einen Spindelmotor (nicht gezeigt) gedreht, der in dem Spindelkopf 15 enthalten ist, und die Spindel-Einspannvorrichtung 17 spannt ein Werkstück ein. Des Weiteren weist der Revolverkopf 12 an demselben angebrachte angemessene Werkzeuge auf.
  • [Lademechanismusteil]
  • Der Lademechanismusteil 30 enthält eine erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und eine zweite Halte-Einspannvorrichtung 34, die mit einem vorbestimmten Abstand zwischen denselben entlang einer Richtung der Y-Achse, die zu sowohl der X-Achse als auch der Z-Achse orthogonal ist, parallel angeordnet sind, einen Lagerungs- bzw. Lagerträger (support rest) 32, der die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 lagert, einen beweglichen Träger 31, der den Lagerträger 32 lagert, eine Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse, die auf einer Vorderfläche des beweglichen Trägers 31 angeordnet ist und den Lagerträger 32 in eine sich entlang der X-Achse erstreckende Richtung bewegt, und eine Vorschubeinrichtung 36, der vierten Achse, die den beweglichen Träger 31 in eine sich entlang der Y-Achse erstreckende Richtung bewegt.
  • Die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse enthält eine Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt), die entlang der X-Achse auf der Vorderfläche des beweglichen Trägers 31 angeordnet ist, eine Kugelmutter (nicht gezeigt), die auf die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) geschraubt und an dem Lagerträger 32 fixiert ist, einen Servomotor 35a der dritten Achse, der die Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) antreibt, und eine Führungseinheit 35b der dritten Achse, die auf der Vorderfläche des beweglichen Trägers 31 angeordnet ist, zum Führen der Bewegung des Lagerträgers 32 entlang der X-Achse. Ein Drehen der Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) mit dem Servomotor 35a der dritten Achse verursacht, dass sich der Lagerträger 32 entlang der X-Achse bewegt.
  • Ferner enthält die Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse eine Führungseinheit 36b der vierten Achse, die eine entlang der Y-Achse angeordnete Fahrschiene aufweist und eine Bewegung des beweglichen Trägers 31 entlang der Y-Achse führt, eine Zahnstange 36c, die entlang der Fahrschiene angeordnet ist, ein Ritzel (nicht gezeigt), das auf dem beweglichen Träger 31 angeordnet ist und in die Zahnstange 36c eingreift, und einen Servomotor 36a der vierten Achse, der das Ritzel (nicht gezeigt) antreibt. Ein Antreiben des Ritzels (nicht gezeigt) mit dem Servomotor 36a der vierten Achse bewirkt, dass sich der bewegliche Träger 31 in Y-Achsen-Richtung bewegt.
  • [Numerische Steuerung]
  • Die numerische Steuerung 50 besteht aus einer einzigen CPU und Hardware, wie beispielsweise ein ROM, ein RAM und eine Festplatte. Die Hardware bildet funktionale Einheiten, wie in 5 gezeigt: einen Programmspeicher 51, einen Programmanalysator 52, eine Positionsbefehlseinrichtung 53, eine Steuerung 54 der ersten Achse, eine Steuerung 55 der zweiten Achse, eine Steuerung 56 der dritten Achse, eine Steuerung 57 der vierten Achse, einen Werkzeugversatzspeicher 58, einen Werkstückversatzspeicher 59 und einen Parameterspeicher 60.
  • Der Programmspeicher 51 ist eine funktionale Einheit, die in derselben Bearbeitungsprogramme zum Ausführen einer Bearbeitung in dem Bearbeitungsmechanismusteil 10 und ein Werkstückübergabeoperations-Programm zum Ausführen einer Werkstückübergabeoperation zwischen dem Lademechanismusteil 30 und der Spindel-Einspannvorrichtung 17 speichert.
  • Man beachte, dass die Bearbeitungsprogramme einen Positionsbefehl in Bezug auf ein Werkstück-Koordinatensystem enthalten, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt, wohingegen das Werkstückübergabeoperations-Programm einen Positionsbefehl in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt. Ferner fungiert das Werkstückübergabeoperations-Programm als ein Unterprogramm (Subroutine) der Bearbeitungsprogramme; daher enthalten beispielsweise die Bearbeitungsprogramme in den jeweiligen Vorverarbeitungsblöcken derselben einen Code zum Starten des Werkstückübergabeoperations-Programms.
  • Der Werkzeugversatzspeicher 58 ist eine funktionale Einheit, die in derselben eine Versatzmenge für jedes Werkzeug speichert, das an dem Revolverkopf 12 angebracht ist, wobei die Versatzmenge basierend auf der Werkzeuglänge des Werkzeugs bestimmt wird.
  • Der Werkstückversatzspeicher 59 ist eine funktionale Einheit, die in derselben eine Werkstückversatzmenge speichert. Man beachte, dass die Werkstückversatzmenge eine Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt kompensiert, wenn ein Programm ausgeführt wird, das einen Positionsbefehl in Bezug auf das Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in dem Werkstück-Nullpunkt liegt, und dadurch eine bestimmte Antriebseinheit in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisch gesteuert wird, dessen Ursprung in dem Maschinen-Nullpunkt liegt.
  • Der Parameterspeicher 60 ist eine funktionale Einheit, die in derselben verschiedene Parameter speichert. Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere als ein Parameter gespeichert, ob eine Steuerung unter Berücksichtigung eines Werkstückversatzes durchzuführen ist. Die Verwendung des Werkstückversatzes wird zur Ausführung der Bearbeitungsprogramme auf EIN eingestellt, wohingegen die Verwendung des Werkstückversatzes zur Ausführung des Werkstückübergabeoperations-Programms auf AUS eingestellt wird. Das heißt, die Parametereinstellung ist derart, dass ein Werkstückversatz verwendet wird, wenn die Bearbeitungsprogramme ausgeführt werden, und kein Werkstückversatz verwendet wird, wenn das Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt wird.
  • Der Programmanalysator 52 ist eine funktionale Einheit, die ein in dem Programmspeicher 51 gespeichertes Bearbeitungsprogramm ausliest und das Bearbeitungsprogramm ausführt. Der Programmanalysator 52 erkennt Operationsbefehle, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, und überträgt die erkannten Operationsbefehle zu der Positionsbefehlseinrichtung 53. Die Operationsbefehle in dem Bearbeitungsprogramm enthalten zumindest eine Bewegungsposition und eine Vorschubgeschwindigkeit für die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse und eine Bewegungsposition und eine Vorschubgeschwindigkeit für die Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse.
  • Wie oben beschrieben wurde, enthält das Bearbeitungsprogramm ferner einen Code zum Starten des Werkstückübergabeoperations-Programms als Unterprogramm; wobei der Programmanalysator 52 beim Erkennen dieses Codes das Werkstückübergabeoperations-Programm ausliest und ausführt, das in dem Programmspeicher 51 gespeichert ist, die in dem Werkstückübergabeoperations-Programm enthaltenen Operationsbefehle erkennt und die erkannten Operationsbefehle zu der Positionsbefehlseinrichtung 53 überträgt. Die Operationsbefehle in dem Werkstückübergabeoperations-Programm enthalten zumindest eine Bewegungsposition und eine Vorschubgeschwindigkeit für die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse, eine Bewegungsposition und eine Vorschubgeschwindigkeit für die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse und eine Bewegungsposition und eine Vorschubgeschwindigkeit für die Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse.
  • Basierend auf den Operationsbefehlen für die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse, Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse, Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse und Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse, die von dem Programmanalysator 52 empfangen werden, erzeugt die Positionsbefehlseinrichtung 53 Positionsbefehle für dieselben und überträgt den Positionsbefehl für die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse zu der Steuerung 54 der ersten Achse, den Positionsbefehl für die Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse zu der Steuerung 55 der zweiten Achse, den Positionsbefehl für die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse zu der Steuerung 56 der dritten Achse und den Positionsbefehl für die Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse zu der Steuerung 57 der vierten Achse.
  • Wenn die Positionsbefehlseinrichtung 53 Positionsbefehle in dem Fall generiert, in dem das durch den Programmanalysator 52 analysierte Programm ein Bearbeitungsprogramm ist, erkennt die Positionsbefehlseinrichtung 53 ferner basierend auf der in dem Parameterspeicher 60 gespeicherten Parametereinstellung, dass ein Werkstückversatz zur Steuerung verwendet wird, und generiert basierend auf der in dem Werkstückversatzspeicher 59 gespeicherten Werkstückversatzmenge und der Werkzeugversatzmenge für ein gegenwärtige verwendetes Werkzeug der in dem Werkzeugversatzspeicher 58 gespeicherten Werkzeugversatzmengen Positionsbefehle unter Berücksichtigung der Werkstückversatzmenge und der Werkzeugversatzmenge.
  • Wenn hingegen das durch den Programmanalysator 52 analysierte Programm das Werkstückübergabeoperations-Programm ist, erkennt die Positionsbefehlseinrichtung 53 basierend auf der in dem Parameterspeicher 60 gespeicherten Parametereinstellung, dass kein Werkstückversatz zur Steuerung verwendet wird, und generiert Positionsbefehle ohne Berücksichtigung des Werkstückversatzes.
  • Die Steuerung 54 der ersten Achse steuert bzw. regelt den Servomotor 14a der ersten Achse der Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse durch Rückkopplung gemäß dem Positionsbefehl, der von der Positionsbefehlseinrichtung 53 empfangen wird. Ähnlich führt die Steuerung 55 der zweiten Achse eine Rückkopplungssteuerung des Servomotors 18a der zweiten Achse der Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse gemäß dem von der Positionsbefehlseinrichtung 53 empfangenen Positionsbefehl durch, die Steuerung 56 der dritten Achse eine Rückkopplungssteuerung des Servomotors 35a der dritten Achse der Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse gemäß dem von der Positionsbefehlseinrichtung 53 empfangenen Positionsbefehl durch und die Steuerung 57 der vierten Achse eine Rückkopplungssteuerung des Servomotors 36a der vierten Achse der Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse gemäß dem von der Positionsbefehlseinrichtung 53 empfangenen Positionsbefehl durch.
  • Betrieb der Werkzeugmaschine
  • Als Nächstes wird ein Betrieb der Werkzeugmaschine 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird, sobald ein in dem Programmspeicher 51 gespeichertes Bearbeitungsprogramm durch die numerische Steuerung 50 ausgeführt wird, zunächst das Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt, bevor mit der Bearbeitung durch den Bearbeitungsmechanismusteil 10 begonnen wird, wodurch die Werkstückübergabeoperation zwischen dem Lademechanismusteil 30 und der Spindel-Einspannvorrichtung 17 ausgeführt wird.
  • Man beachte, dass sich die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 des Lademechanismusteils 30 in einem geöffneten Zustand befindet, die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 ein unbearbeitetes Werkstück einspannt und der Lademechanismusteil 30 in Y-Achsen-Richtung an einer Position (Ladeeinrichtungs-Standbyposition) positioniert ist, an der eine Abwärtsbewegung in X-Achsen-Richtung ermöglicht, dass die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 der Spindel-Einspannvorrichtung 17 gegenüberliegt. Ferner spannt die Spindel-Einspannvorrichtung 17 ein bearbeitetes Werkstück ein und der Schlitten 13 wurde zu einer hinteren Position (zurückgezogene Position der Spindel) entlang der Z-Achse zurückgezogen, so dass das durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 eingespannte bearbeitete Werkstück die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 nicht beeinträchtigt, wenn dieselben in X-Achsen-Richtung nach unten bewegt werden.
  • Gemäß dem Werkstückübergabeoperations-Programm werden zunächst der Servomotor 14a der ersten Achse und der Servomotor 35a der dritten Achse gleichzeitig in Schnellverstellung (mit hoher Geschwindigkeit) durch die numerische Steuerung 50 angetrieben, wodurch der Lagerträger 32 des Lademechanismusteils 30 mit einer hohen Geschwindigkeit entlang der X-Achse nach unten in eine Position (ladeeinrichtungsseitige Übergabeposition) bewegt wird, an der die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 der Spindel-Einspannvorrichtung 17 gegenüberliegt, und der Schlitten 13 mit hoher Geschwindigkeit entlang der Z-Achse nach vorne in eine Position (Spindel-Standbyposition) bewegt wird, an der das durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 eingespannte bearbeitete Werkstück vor der ersten Halte-Einspannvorrichtung 33 positioniert wird.
  • Anschließend wird der Servomotor 14a der ersten Achse mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der Schlitten 13 mit niedriger Geschwindigkeit entlang der Z-Achse nach vorne in eine Position (spindelseitige Übergabeposition) zum Bewirken bewegt wird, dass das durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 eingespannte bearbeitete Werkstück durch die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 eingespannt wird.
  • Danach wird das bearbeitete Werkstück durch die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 eingespannt und gleichzeitig gibt die Spindel-Einspannvorrichtung 17 das bearbeitete Werkstück frei. Anschließend wird der Servomotor 14a der ersten Achse mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der Schlitten 13 mit hoher Geschwindigkeit entlang der Z-Achse nach hinten in die Spindel-Standbyposition bewegt wird.
  • Anschließend wird der Servomotor 36a der vierten Achse mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der bewegliche Träger 31 des Lademechanismusteils 30 mit hoher Geschwindigkeit entlang der Y-Achse nach links in eine Position bewegt wird, an der die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 der Spindel-Einspannvorrichtung 17 gegenüberliegt. Danach wird der Servomotor 14a der ersten Achse wieder mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der Schlitten 13 mit hoher Geschwindigkeit entlang der Z-Achse nach vorne in die spindelseitige Übergabeposition bewegt wird.
  • Anschließend wird das unbearbeitete Werkstück durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 eingespannt und gleichzeitig gibt die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 das unbearbeitete Werkstück frei. Anschließend wird der Servomotor 14a der ersten Achse mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der Schlitten 13 mit hoher Geschwindigkeit entlang der Z-Achse nach hinten in die Spindel-Standbyposition bewegt wird.
  • Anschließend werden der Servomotor 14a der ersten Achse und der Servomotor 35a der dritten Achse gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, wodurch der Lagerträger 32 des Lademechanismusteils 30 mit hoher Geschwindigkeit entlang der X-Achse nach oben in die anfängliche Höhenposition bewegt wird und der Schlitten 13 entlang der Z-Achse nach hinten in die zurückgezogene Position der Spindel bewegt wird, an der der Schlitten 13 anfangs positioniert war.
  • Nach den oben beschriebenen Operationen endet die Werkstückübergabeoperation zwischen dem Lademechanismusteil 30 und der Spindel-Einspannvorrichtung 17. Sobald die Werkstückübergabeoperation nach den oben beschriebenen Operationen endet, wird das anschließende Bearbeitungsprogramm in der numerischen Steuerung 50 ausgeführt, wodurch das unbearbeitete Werkstück, das durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 eingespannt ist, durch eine Betätigung des Bearbeitungsmechanismusteils 10 bearbeitet wird. Zur gleichen Zeit wird das Werkstückübergabeoperations-Programm parallel zu dem Bearbeitungsprogramm ausgeführt, um eine Vorbereitungsoperation zum Entladen des bearbeiteten Werkstücks, das durch die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 eingespannt ist, nachdem der bewegliche Träger 31 des Lademechanismusteils 30 entlang der Y-Achse in eine angemessene Position bewegt wurde, und Einspannen eines unbearbeiteten Werkstücks mit der zweiten Halte-Einspannvorrichtung 34 und dann Bewegen des Lademechanismusteils 30 in die Ladeeinrichtungs-Standbyposition auszuführen. Nachdem diese Vorbereitungsoperation endet, befindet sich der Lademechanismusteil 30 in einem Standbyzustand bis die Bearbeitung in dem Bearbeitungsmechanismusteil 10 endet.
  • Sobald die Bearbeitung in dem Bearbeitungsmechanismusteil 10 endet, werden die oben beschriebenen Operationen wiederholt durchgeführt.
  • Wie oben detailliert beschrieben wurde, werden bei der Werkzeugmaschine 1 nach dieser Ausführungsform bei den Operationen zum Übergeben von Werkstücken zwischen dem Lademechanismusteil 30 und der Spindel-Einspannvorrichtung 17 die Operation zum Antreiben des Servomotors 14a der ersten Achse, um die Spindel-Einspannvorrichtung 17 in die Spindel-Standbyposition zu bewegen, und die Operation zum Antreiben des Servomotors 35a der dritten Achse, um die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 des Lademechanismusteils 30 in die ladeeinrichtungsseitige Übergabeposition zu bewegen, gleichzeitig durchgeführt und die Operation zum Antreiben des Servomotors 14a der ersten Achse, um die Spindel-Einspannvorrichtung 17 in die zurückgezogene Position der Spindel zu bewegen, und die Operation zum Antreiben des Servomotors 35a der dritten Achse, um den Lagerträger 32 des Lademechanismusteils 30 in die gleiche Höhenposition wie die Ladeeinrichtungs-Standbyposition zu bewegen, gleichzeitig durchgeführt. Verglichen zu der herkömmlichen Werkzeugmaschine, die diese Operationen separat und unabhängig durchführt, ist es daher möglich, die Operationszeit für diese Operationen zu verkürzen, und daher möglich, die Kosten für die Produktion unter Verwendung der Werkzeugmaschine 1 zu verringern.
  • Da die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 ferner zum Übergeben eines bearbeiteten Werkstücks von der Spindel-Einspannvorrichtung 17 an die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und Anbringen eines unbearbeiteten Werkstücks von der zweiten Halte-Einspannvorrichtung 34 an der Spindel-Einspannvorrichtung 17 verwendet werden, ist es möglich, ein Entfernen eines bearbeiteten Werkstücks, das durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 gehalten wird, und ein Anbringen eines unbearbeiteten Werkstücks an der Spindel-Einspannvorrichtung 17 in weniger Operationen auszuführen. Daher ist es möglich, die Operationszeit zum Entfernen und Anbringen von Werkstücken von und an der Spindel-Einspannvorrichtung 18 weiter zu verkürzen, und daher ist es möglich, die Kosten für die Produktion unter Verwendung der Werkzeugmaschine 1 weiter zu verringern.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die numerische Steuerung 50 ferner konfiguriert, um eine einzige CPU zu enthalten, und konfiguriert, um beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms das Werkstückübergabeoperations-Programm mit der einzigen CPU zu verarbeiten, um den Servomotor 14a der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils 10 und den Servomotor 35a der dritten Achse und den Servomotor 36a der vierten Achse des Lademechanismusteils 30 numerisch zu steuern. Wenn der Servomotor 14a der ersten Achse und der Servomotor 35a der dritten Achse gleichzeitig numerisch gesteuert werden, ist es daher möglich, Verarbeitungen, wie beispielsweise Bewirken, dass die Operationszeitpunkte derselben miteinander übereinstimmen, schnell und weitestgehend ohne Zeitverlust auszuführen.
  • Beim Steuern der Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse), der Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse (Servomotor 18a der zweiten Achse), der Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse (Servomotor 35a der dritten Achse) und der Vorschubeinrichtung 36 der vierten Achse (Servomotor 36a der vierten Achse), die numerisch zu steuern sind, steuert die numerische Steuerung 50 dieselben üblicherweise in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisch, dessen Ursprung in dem Maschinen-Nullpunkt liegt. Andererseits wird eine Bearbeitung in dem Bearbeitungsmechanismusteil unter Verwendung eines Bearbeitungsprogramms ausgeführt, das einen Positionsbefehl für das Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in dem Werkstück-Nullpunkt liegt.
  • Auch bei dieser Ausführungsform steuert daher die numerische Steuerung 50 beim numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse) und der Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse (Servomotor 18a der zweiten Achse) gemäß einem Bearbeitungsprogramm die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse) und die Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse (Servomotor 18a der zweiten Achse) unter Verwendung der Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt.
  • Hingegen wird die Werkstückübergabeoperation zwischen der ersten Halte-Einspannvorrichtung 33 und der zweiten Halte-Einspannvorrichtung 34 des Lademechanismusteils 30 und der Spindel-Einspannvorrichtung 17, die durch Operationen des Bearbeitungsmechanismusteils 10, der Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse des Lademechanismusteils 30 ausgeführt wird, gemäß dem Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält. Wenn das Werkstückübergabeoperations-Programm ausgeführt wird und dadurch die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse) und die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse (Servomotor 35a der dritten Achse numerisch gesteuert werden, ist es daher, wenn eine Steuerung unter Verwendung der Werkstückversatzmenge beibehalten wird, nicht möglich, das Positionsverhältnis zwischen der Spindel-Einspannvorrichtung 17 und der ersten Halte-Einspannvorrichtung 33 und der zweiten Halte-Einspannvorrichtung 34 akkurat zu steuern.
  • Folglich werden bei dieser Ausführungsform, wenn das Werkstückübergabeoperations-Programm, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, ausgeführt wird und dadurch die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse) und die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse (Servomotor 35a der dritten Achse) in dem Maschinen-Koordinatensystem numerisch gesteuert werden, die Vorschubeinrichtung 14 der ersten Achse (Servomotor 14a der ersten Achse) und die Vorschubeinrichtung 35 der dritten Achse (Servomotor 35a der dritten Achse) ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge numerisch gesteuert.
  • Da Werkstücke zwischen der ersten Halte-Einspannvorrichtung 33 und der zweiten Halte-Einspannvorrichtung 34, die entlang der Y-Achsen-Richtung parallel angeordnet sind, und der Spindel-Einspannvorrichtung 17 übergeben werden, ist es bei dieser Ausführungsform ferner möglich, ein Entfernen eines durch die Spindel-Einspannvorrichtung 17 gehaltenen bearbeiteten Werkstücks und ein Anbringen eines neuen Werkstücks an der Spindel-Einspannvorrichtung in weniger Operationen auszuführen. Daher ist es möglich, die Operationszeit zum Entfernen und Anbringen von Werkstücken von und an der Spindel-Einspannvorrichtung 17 weiter zu verkürzen, und daher ist es möglich, die Kosten für die Produktion unter Verwendung der Werkzeugmaschine 1 weiter zu verringern.
  • Im Vorstehenden wurde eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann in anderen Weisen implementiert werden.
  • Zwar ist die oben erwähnte Ausführungsform beispielsweise derart konfiguriert, dass die erste Halte-Einspannvorrichtung 33 und die zweite Halte-Einspannvorrichtung 34 horizontal entlang der Y-Achse parallel angeordnet sind, aber eine Konfiguration ist möglich, bei der dieselben vertikal entlang der X-Achse parallel angeordnet sind.
  • Zwar ist die oben erwähnte Ausführungsform ferner derart konfiguriert, dass die Verwendung des Werkstückversatzes in den Bearbeitungsprogrammen und die Nicht-Verwendung des Werkstückversatzes in dem Werkstückübergabeoperations-Programm durch einen Parameter bestimmt werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und eine Konfiguration ist möglich, bei der Befehle (Codes) zum Definieren der Verwendung und Nicht-Verwendung des Werkstückversatzes eingestellt sind, der Befehl für die Verwendung des Werkstückversatzes in den Bearbeitungsprogrammen enthalten ist und der Befehl für die Nicht-Verwendung des Werkstückversatzes in dem Werkstückübergabeoperations-Programm enthalten ist.
  • Des Weiteren zeigt die oben erwähnte Ausführungsform zwar als Beispiel den Bearbeitungsmechanismusteil 10, der einen einzigen Spindelkopf 15 enthält, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und der Bearbeitungsmechanismusteil 10 kann selbstverständlich eine Vielzahl von Spindelköpfen 15 enthalten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkzeugmaschine
    10
    Bearbeitungsmechanismusteil
    11
    Bett
    12
    Revolverkopf
    13
    Schlitten
    14
    Vorschubeinrichtung der ersten Achse
    14a
    Servomotor der ersten Achse
    14b
    Führungseinheit der ersten Achse
    15
    Spindelkopf
    16
    Spindel
    17
    Spindel-Einspannvorrichtung
    18
    Vorschubeinrichtung 18 der zweiten Achse
    18a
    Servomotor der zweiten Achse
    18b
    Führungseinheit der zweiten Achse
    30
    Lademechanismusteil
    31
    Beweglicher Träger
    32
    Lagerträger
    33
    Erste Halte-Einspannvorrichtung
    34
    Zweite Halte-Einspannvorrichtung
    35
    Vorschubeinrichtung der dritten Achse
    35a
    Servomotor der dritten Achse
    35b
    Führungseinheit der dritten Achse
    36
    Vorschubeinrichtung der vierten Achse
    36a
    Servomotor der vierten Achse
    36b
    Führungseinheit der vierten Achse
    50
    Numerische Steuerung
    51
    Programmspeicher
    52
    Programmanalysator
    53
    Positionsbefehlseinrichtung
    54
    Steuerung der ersten Achse
    55
    Steuerung der zweiten Achse
    56
    Steuerung der dritten Achse
    57
    Steuerung der vierten Achse
    58
    Werkzeugversatzspeicher
    59
    Werkstückversatzspeicher
    60
    Parameterspeicher

Claims (15)

  1. Werkzeugmaschine, aufweisend: einen Bearbeitungsmechanismusteil, der eine Spindel, die ein Werkstück hält und das Werkstück um eine Mittelachse der Spindel herum dreht, einen Werkzeugträger, der ein Werkzeug hält, eine Vorschubeinrichtung einer ersten Achse, die die Spindel entlang einer sich entlang der Mittelachse der Spindel erstreckenden ersten Achse nach vorne und nach hinten bewegt, und eine Vorschubeinrichtung einer zweiten Achse enthält, die die Spindel und den Werkzeugträger entlang einer zweiten Achse orthogonal zu der ersten Achse relativ bewegt; einen Lademechanismusteil, der das Werkstück an einer Übergabeposition, in die die Spindel entlang der ersten Achse nach vorne bewegt wird, an die Spindel übergibt und von derselben empfängt, wobei der Lademechanismusteil einen Halteteil, der das Werkstück hält, und eine Vorschubeinrichtung einer dritten Achse enthält, die den Halteteil in eine Richtung einer dritten Achse orthogonal zu der ersten Achse bewegt, um den Halteteil an der Übergabeposition zu positionieren; und eine numerische Steuerung, die zumindest die Vorschubeinrichtung der ersten Achse, die Vorschubeinrichtung der zweiten Achse und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse numerisch steuert, wobei die numerische Steuerung zum Übergeben des Werkstücks zwischen der Spindel und dem Lademechanismusteil konfiguriert ist, um eine Operation zum Bewegen der Spindel in Richtung der Übergabeposition mit der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und einer Operation zum Positionieren des Halteteils an der Übergabeposition mit der Vorschubeinrichtung der dritten Achse auf eine Weise auszuführen, so dass die Operationen zumindest teilweise überlappen.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Achse horizontal angeordnet ist und die dritte Achse vertikal angeordnet ist; der Lademechanismusteil zwei Halteteile enthält, die entlang der dritten Achse parallel angeordnet sind; und die numerische Steuerung zum Steuern einer Operation der Vorschubeinrichtung der dritten Achse konfiguriert ist, um einen der Halteteile an der Übergabeposition selektiv zu positionieren.
  3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste Achse horizontal angeordnet ist und die dritte Achse vertikal angeordnet ist; der Lademechanismusteil zwei Halteteile, die entlang einer horizontalen vierten Achse orthogonal zu der ersten Achse parallel angeordnet sind, und eine Vorschubeinrichtung der vierten Achse enthält, die die Halteteile entlang der vierten Achse bewegt; und die numerische Steuerung zum Steuern von Operationen der Vorschubeinrichtung der dritten Achse und der Vorschubeinrichtung der vierten Achse konfiguriert ist, um einen der Halteteile an der Übergabeposition selektiv zu positionieren.
  4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung eine einzige CPU enthält und zum Verarbeiten eines Werkstückübergabeoperations-Programms mit der CPU konfiguriert ist, um die Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils gleichzeitig numerisch zu steuern.
  5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung eine einzige CPU enthält und zum Verarbeiten eines Werkstückübergabeoperations-Programms mit der CPU konfiguriert ist, um die Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils gleichzeitig numerisch zu steuern.
  6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung eine einzige CPU enthält und zum Verarbeiten eines Werkstückübergabeoperations-Programms mit der CPU konfiguriert ist, um die Vorschubeinrichtung der ersten Achse des Bearbeitungsmechanismusteils und die Vorschubeinrichtung der dritten Achse des Lademechanismusteils gleichzeitig numerisch zu steuern.
  7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: beim Ausführen eines Bearbeitungsprogramms, das einen Positionsbefehl für ein Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt, numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse unter Verwendung einer Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt, und beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge.
  8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: beim Ausführen eines Bearbeitungsprogramms, das einen Positionsbefehl für ein Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt, numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse unter Verwendung einer Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt, und beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge.
  9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: beim Ausführen eines Bearbeitungsprogramms, das einen Positionsbefehl für ein Werkstück-Koordinatensystem enthält, dessen Ursprung in einem Werkstück-Nullpunkt liegt, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse in Bezug auf ein Maschinen-Koordinatensystem, dessen Ursprung in einem Maschinen-Nullpunkt liegt, numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der zweiten Achse unter Verwendung einer Werkstückversatzmenge zum Kompensieren einer Differenz zwischen dem Werkstück-Nullpunkt und dem Maschinen-Nullpunkt, und beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms, das einen Positionsbefehl für das Maschinen-Koordinatensystem enthält, und numerischen Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse in Bezug auf das Maschinen-Koordinatensystem numerisches Steuern der Vorschubeinrichtung der ersten Achse und der Vorschubeinrichtung der dritten Achse ohne Verwendung der Werkstückversatzmenge.
  10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung konfiguriert ist, um basierend auf einem im Voraus eingestellten Parameter zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, und konfiguriert ist, um gemäß der Einstellung des Parameters die Werkstückversatzmenge beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms nicht anzuwenden.
  11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung konfiguriert ist, um basierend auf einem im Voraus eingestellten Parameter zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, und konfiguriert ist, um gemäß der Einstellung des Parameters die Werkstückversatzmenge beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms nicht anzuwenden.
  12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die numerische Steuerung konfiguriert ist, um basierend auf einem im Voraus eingestellten Parameter zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, und konfiguriert ist, um gemäß der Einstellung des Parameters die Werkstückversatzmenge beim Ausführen des Werkstückübergabeoperations-Programms nicht anzuwenden.
  13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, das die numerische Steuerung konfiguriert ist, um gemäß einem Befehl zum Definieren, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, wobei der Befehl in den Programmen enthalten ist.
  14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das die numerische Steuerung konfiguriert ist, um gemäß einem Befehl zum Definieren, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, wobei der Befehl in den Programmen enthalten ist.
  15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das die numerische Steuerung konfiguriert ist, um gemäß einem Befehl zum Definieren, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, zu bestimmen, ob die Werkstückversatzmenge anzuwenden ist, wobei der Befehl in den Programmen enthalten ist.
DE112016003837.2T 2015-08-24 2016-05-19 Werkzeugmaschine Withdrawn DE112016003837T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015164576A JP6209568B2 (ja) 2015-08-24 2015-08-24 工作機械
JP2015-164576 2015-08-24
PCT/JP2016/064817 WO2017033510A1 (ja) 2015-08-24 2016-05-19 工作機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016003837T5 true DE112016003837T5 (de) 2018-05-09

Family

ID=58099797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016003837.2T Withdrawn DE112016003837T5 (de) 2015-08-24 2016-05-19 Werkzeugmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180239332A1 (de)
JP (1) JP6209568B2 (de)
KR (1) KR20180043254A (de)
CN (1) CN107921546A (de)
DE (1) DE112016003837T5 (de)
WO (1) WO2017033510A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7236294B2 (ja) * 2019-03-18 2023-03-09 株式会社ツガミ 工作機械
CN110480035B (zh) * 2019-07-19 2021-06-18 南通德鑫数控机床有限公司 一种数控全自动活塞环多工序外圆机床
TWI764596B (zh) * 2021-02-26 2022-05-11 百正創新科技股份有限公司 雙主軸車銑複合機
CN113000867A (zh) * 2021-03-15 2021-06-22 钟选菊 一种数控车床工件装卸装置及其使用方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644589Y2 (ja) * 1988-08-29 1994-11-16 株式会社ワシノエンジニアリング 旋盤におけるワーク搬送装置
JPH04340104A (ja) * 1991-05-02 1992-11-26 Murata Mach Ltd ローダ制御装置
JP2591413B2 (ja) * 1992-10-26 1997-03-19 村田機械株式会社 ローダ制御装置
JP3911441B2 (ja) * 2002-05-14 2007-05-09 西部電機株式会社 ワーク受渡し装置
WO2008050912A1 (fr) * 2006-10-26 2008-05-02 Citizen Holdings Co., Ltd. Machine-outil comprenant un dispositif de réception/dégagement
US8844104B2 (en) * 2009-04-22 2014-09-30 Hurco Companies, Inc. Multi-zone machine tool system
US8712577B2 (en) * 2011-02-23 2014-04-29 GM Global Technology Operations LLC Electronic system and method for compensating the dimensional accuracy of a 4-axis CNC machining system using global and local offsets
WO2013157081A1 (ja) * 2012-04-17 2013-10-24 株式会社牧野フライス製作所 工作機械の干渉判定方法および干渉判定装置
US9527180B2 (en) * 2012-10-26 2016-12-27 Citizen Holdings Co., Ltd. Machine tool
JP5955239B2 (ja) * 2013-02-14 2016-07-20 高松機械工業株式会社 工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180043254A (ko) 2018-04-27
CN107921546A (zh) 2018-04-17
US20180239332A1 (en) 2018-08-23
JP2017042831A (ja) 2017-03-02
JP6209568B2 (ja) 2017-10-04
WO2017033510A1 (ja) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3027358B1 (de) Werkzeugmaschine mit mehreren mehrspindel-spindelbaugruppen
DE19533320C2 (de) Rundtaktmaschine
EP1634676B1 (de) Vertikal-Drehmaschine
DE102017208318B4 (de) Werkstückklemmvorrichtung
EP3027357A1 (de) Werkzeugmaschine mit einer werkstückwechseleinrichtung
DE102018002518B4 (de) Werkzeugmaschinensystem und Bewegungsverfahren
DE102014114258B4 (de) Roboterzelle zum hauptzeitparallelen Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen sowie Vorrichtung zum Zerspanen mit einer solchen Roboterzelle
DE102011119787B3 (de) Werkzeugmaschine zur Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke
EP1248693A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur fertigung von werkstücken
DE102010003420A1 (de) Werkzeugeinspannverfahren und Werkstückzentriervorrichtung
DE112016003837T5 (de) Werkzeugmaschine
DE102016117915B4 (de) Spindelmodul für eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung
DE102012023973A1 (de) Werkzeugmaschine
DE102017120115A1 (de) Bearbeitungssystem und Robotersystem
DE10393255T5 (de) Werkzeughalter
DE3320940A1 (de) Zweispindeldrehmaschine
DE102016102440A1 (de) Werkzeugmaschine
EP1985409A1 (de) Flexible Transfermaschine mit beweglichen Werkstückträgern
DE10016897A1 (de) Mehrfachbearbeitung eines Werkstücks in einer Aufspannung
DE102011081717B4 (de) Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
WO2019207003A1 (de) Werkzeugmaschine mit einer arbeitspindel auf einer schrägfläche
DE19851411B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen von Fräs- oder Bohrwerkzeugen und zur Geometriekompensation im Automatikbetrieb an Werkzeugmaschinen
EP2623244B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine sowie Werkzeugmaschine
DE10144679A1 (de) Bearbeitungszentrum
DE3544174A1 (de) Automatische bearbeitungsmaschine mit einer werkstuecktransfereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee