DE19944569C1 - Hexapod-Bearbeitungszentrum - Google Patents
Hexapod-BearbeitungszentrumInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hexapod-Bearbeitungszentrum mit einem Maschinengestell, das einen Arbeitsraum bildet, mit sechs an das Maschinegestell gelenkig angeschlossenen, in der Länge stellbeweglichen Streben, die in den Arbeitsraum ragen und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen, mit einem von den Streben gehaltenen Spindelträger mit Motorspindel und mit einem Tisch zur Positionierung eines zu bearbeitenden Werkstückes. Erfindungsgemäß weist das den Arbeitsraum bildende Maschinengestell eine rechteckförmige Grundfläche und einen oberseitigen Rechteckrahmen aus Horizontalträgern auf. Die verstellbeweglichen Streben sind paarweise an drei Längsseiten des Maschinengestells angeordnet und an die oberen Horizontalträger angeschlossen. Der Tisch ist als Drehtisch mit Drehantrieb ausgebildet und ist an der strebenfreien vierten Längsseite des Maschinengestells so angeordnet, daß das zu bearbeitende Werkstück in einer Übergabestation außerhalb des Arbeitsraums auf dem Drehtisch positionierbar und durch eine halbe Umdrehung des Drehtisches in den Arbeitsbereich der Motorspindel bewegbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hexapod-Bearbeitungszentrum mit
einem Maschinengestell, das einen Arbeitsraum bildet,
sechs an das Maschinengestell gelenkig ange schlossenen, in der Länge stellbeweglichen Streben, die in den Arbeitsraum ragen und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen,
einem von den Streben gehaltenen Spindelträger mit Motorspindel und
einem Tisch zur Positionierung eines zu bearbeitender Werkstückes,
wobei die Anschlußgelenke von drei Streben am Spindelträger in einer ersten Angriffsebene angeordnet sind und die Anschlußgelenke der anderen Streben am Spindelträger eine zweite Angriffsebene bilden.
einem Maschinengestell, das einen Arbeitsraum bildet,
sechs an das Maschinengestell gelenkig ange schlossenen, in der Länge stellbeweglichen Streben, die in den Arbeitsraum ragen und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen,
einem von den Streben gehaltenen Spindelträger mit Motorspindel und
einem Tisch zur Positionierung eines zu bearbeitender Werkstückes,
wobei die Anschlußgelenke von drei Streben am Spindelträger in einer ersten Angriffsebene angeordnet sind und die Anschlußgelenke der anderen Streben am Spindelträger eine zweite Angriffsebene bilden.
Ein Hexapod-Bearbeitungszentrum mit den beschriebenen
Merkmalen ist aus DE 196 36 100 A1 bekannt. Im Rahmen der
bekannten Maßnahmen sind die Anlenkpunkte der Gelenke am
Maschinengestell im wesentlichen symmetrisch am Umfang des
Arbeitsbereiches angeordnet. Dies erschwert die Werkstück
zuführung zum Arbeitsraum sowie die Integration des
Bearbeitungszentrums in einer Transferstraße.
Aus DE 296 23 055 U1 ist es bekannt, dass bei Vertikal-
Bearbeitungsmaschinen Drehtische zur Positionierung der
Werkstücke eingesetzt werden können. Die zu bearbeitenden
Werkstücke sind in einer Übergabestation außerhalb des
Arbeitsraumes der Bearbeitungsmaschinen auf dem Drehtisch
positionierbar und durch eine halbe Umdrehung des
Drehtisches in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsmaschine
bewegbar. Bei einem Hexapod-Bearbeitungszentrum mit einem
aus DE 196 36 100 A1 bekannten Aufbau ist die Verwendung
eines solchen Drehtisches nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Hexapod-
Bearbeitungszentrum so auszubilden, daß für die Werkstück
zuführung übliche Transfereinrichtungen problemlos
angeschlossen werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das den
Arbeitsraum bildende Maschinengestell eine rechteckförmige
Grundfläche und einen oberseitigen Rechteckrahmen aus
Horizontalträgern aufweist, daß die verstellbeweglichen
Streben paarweise an drei Längsseiten des Maschinengestells
angeordnet und an die oberen Horizontalträger angeschlossen
sind und daß der Tisch als Drehtisch mit Drehantrieb
ausgebildet und an der strebenfreien vierten Längsseite des
Maschinengestells so angeordnet ist, daß das zu
bearbeitende Werkstück in einer Übergabestation außerhalb
des Arbeitsraumes auf dem Drehtisch positionierbar und
durch eine halbe Umdrehung des Drehtisches in den
Arbeitsbereich des Spindelträgers bewegbar ist. Durch die
erfindungsgemäße Ausbildung des Maschinengestells ist der
Arbeitsraum des Hexapod-Bearbeitungszentrums an der vierten
Längsseite, im folgenden auch Frontseite genannt, frei
zugänglich und kann für die Anordnung eines Drehtisches mit
Drehantrieb genutzt werden. Die Übergabe der Werkstücke
erfolgt außerhalb des Arbeitsraumes. Während der Werk
stückbearbeitung kann in der Übergabestation ein fertig
bearbeitetes Werkstück von dem Drehtisch entnommen und ein
zu bearbeitendes Werkstück auf dem Drehtisch positioniert
werden.
Während die Anschlußgelenke der Streben am Spindelträger in
zwei Angriffsebenen angeordnet sind, sind die
maschinengestellseitigen Anschlußgelenke aller Streben
vorzugsweise in einer Angriffsebene angeordnet. Die oberen
Horizontalträger des Maschinengestells weisen gemäß einer
bevorzugten Ausführung der Erfindung eine bearbeitete
Anschlußfläche für die Anschlußgelenke der Streben auf und
sind so ausgeführt, daß die Anschlußgelenke in Träger
längsrichtung verstellbar an den Anschlußflächen befestigt
sind. Das ermöglicht es, die Anordnung der Streben an die
konkrete Bearbeitungsaufgabe optimal anzupassen. Bei der
Einrichtung des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums
werden die Anschlußgelenke an den Horizontalträgern so
festgelegt, daß der Spindelträger alle für die Bearbeitung
des betreffenden Werkstückes erforderlichen Bewegungen in
sechs Achsen jeweils mit den erforderlichen Schwenkwinkeln
ausführen kann.
Die Versorgungs- und Steuereinrichtungen für Stell- und
Drehantriebe, Kühl-, Hydraulik- und Pneumatikaggregate sind
vorzugsweise in einem an einer Längsseite des Maschinenge
stells befestigten Schaltschrank untergebracht. Das
Hexapod-Bearbeitungszentrum mit Maschinengestell, Drehtisch
und Schaltschrank bildet eine verladefähige Einheit und
eignet sich aufgrund des rechteckförmigen Grundrisses sowie
aufgrund der außerhalb des Arbeitsraumes realisierten
Übergabemöglichkeit für Werkstücke für die Integration in
bestehenden Transferstraßen.
In einer weiteren Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß
der Drehtisch zwei drehbeweglich gelagerte Werkstückträger
mit jeweils einem zugeordneten Antrieb aufweist. Die an den
Drehtischen angeflanschten Antriebe für die Werkstückträger
können als Stellantriebe und/oder Spindelantriebe ausge
rüstet sein.
Sind die Antriebe der Werkstückträger als Stellantriebe,
z. B. mit einem Schrittmotor ausgebildet, so kann das
Werkstück im Arbeitsraum des Hexapoden im Zuge der
Bearbeitung in unterschiedliche, definierte Bearbeitungs
positionen gebracht werden, was bei der Bearbeitung
kompliziert geformter Werkstücke vorteilhaft sein kann.
Durch entsprechende Drehung des Werkstückträgers im
Arbeitsraum ist dieser, bei vorgegebener Anordnung der
Streben, besser ausnutzbar. An den Drehtisch angeschlossene
Stellantriebe für die Werkstückträger können darüber hinaus
auch in der Übergabestation vorteilhaft genutzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der
Übergabestation eine Meßeinrichtung vorgesehen, mit der die
Orientierung des auf dem Drehtisch positionierten
Werkstückes erfaßbar ist. Die Meßeinrichtung und der dem
Werkstückträger zugeordnete Antrieb sind an eine Steuerung
angeschlossen, welche Positionsabweichungen von einer
Sollage erfaßt und durch eine Stellbewegung des Werkstück
trägers korrigiert. Während der Positionierung und ggf.
Lagekorrektur wird gleichzeitig innerhalb des Arbeitsraumes
ein anderes Werkstück bearbeitet. Insofern führen die
beschriebenen Maßnahmen zu keiner Verlängerung des
Arbeitstaktes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
an den Drehtisch Spindelantriebe angeschlossen, mit denen
die Werkstückträger für eine spanende Bearbeitung der
Werkstücke rotierend antreibbar sind. Diese Ausführung der
Erfindung ermöglicht eine zusätzliche Umfangsbearbeitung an
Innen- oder Außenflächen des Werkstückes durch Drehen oder
Drehfräsen. Als Werkzeughalter für ein stehendes oder
rotierendes Werkzeug kann der an den Streben gehaltene
Spindelträger genutzt werden. Das Werkzeug ist in die
Motorspindel einsetzbar, welches das beim Drehen auf das
Werkzeug ausgeübte Drehmoment aufnimmt. Im Arbeitsraum des
Hexapod-Bearbeitungszentrums ist zweckmäßig eine Einrich
tung für einen selbsttätigen Werkzeugwechsel angeordnet.
Der Arbeitsraum des Hexapoden kann von der Übergabestation
durch eine oberhalb des Drehtisches angeordnete Schutztür
abgetrennt sein. Ferner können an den Längsseiten des
Maschinengestells ein Späneförderer, eine Zugangstür zum
Arbeitsraum u. dgl. angeordnet sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es
zeigen schematisch
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Hexapod-Bearbeitungszen
trum,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die in Fig. 1 dargestellte
Vorrichtung.
Zum grundsätzlichen Aufbau des in den Figuren dargestellten
Hexapod-Bearbeitungszentrums gehören ein Maschinengestell
1, das einen Arbeitsraum 2 bildet, sechs an das
Maschinengestell 1 gelenkig angeschlossene, in der Länge
stellbewegliche Streben 3, die in den Arbeitsraum 2 ragen
und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen, ein von
den Streben 3 gehaltener Spindelträger 4 mit Motorspindel
und ein Tisch 5 zur Positionierung eines zu bearbeitenden
Werkstückes 6. Der Fig. 2 entnimmt man, daß die Anschluß
gelenke 7 von drei Streben am Spindelträger in einer ersten
Angriffsebene angeordnet sind und die Anschlußgelenke 7'
der anderen Streben am Spindelträger 4 eine zweite
Angriffsebene bilden.
Der Darstellung in Fig. 1 entnimmt man, daß das den
Arbeitsraum 2 bildende Maschinengestell 1 eine
rechteckförmige Grundfläche und einen oberseitigen
Rechteckrahmen aus Horizontalträgern 8, 8' aufweist, und
daß die verstellbeweglichen Streben 3 paarweise an drei
Längsseiten des Maschinengestells 1 angeordnet und an die
oberen Horizontalträger 8, 8' angeschlossen sind. Der Tisch
5 ist als Drehtisch mit Drehantrieb 9 ausgebildet und ist
an der strebenfreien vierten Längsseite des
Maschinengestells 1 so angeordnet, daß das zu bearbeitende
Werkstück 6 in einer Übergabestation 10 außerhalb des
Arbeitsraumes 2 auf dem Drehtisch 5 positionierbar und
durch eine halbe Umdrehung des Drehtisches 5 in den
Arbeitsbereich des Spindelträgers 4 bewegbar ist.
Die maschinengestellseitigen Anschlußgelenke 11 aller
Streben 3 sind in einer Angriffsebene angeordnete (Fig. 2).
Die oberen Horizontalträger 8, 8' weisen eine bearbeitete
Anschlußfläche für die Anschlußgelenke 11 der Streben 3 auf
und sind so ausgebildet, daß die Anschlußgelenke 11 in
Trägerlängsrichtung verstellbar an den Anschlußflächen
befestigbar sind. Die Anschlußgelenke 11 der beiden an der
Rückseite des Arbeitsraumes 2 angeschlossenen Streben 3
sind regelmäßig symmetrisch zu einer Längsachse 12
ausgerichtet. Die Anschlußpunkte an den zur Längsachse 12
parallel verlaufenden Horizontalträgern, im folgenden
seitliche Horizontalträger 8' genannt, können durch die
beschriebene Anordnung optimal auf das zu bearbeitende
Werkstück 6 abgestimmt werden. Die Abstimmung erfolgt so,
daß der Spindelträger 4 in sechs Raumachsen die
erforderlichen Schwenkbewegungen zur Bearbeitung des
Werkstückes 6 ausführen kann. Die Festlegung der
Anschlußpunkte erfolgt bei der Einrichtung des
Bearbeitungszentrums.
Die Versorgungs- und Steuereinrichtungen für Stell- und
Drehantriebe, Kühl-, Hydraulik- und Pneumatikaggregate sind
in einem an einer Längsseite des Maschinengestells 1
befestigten Schaltschrank 13 bzw. Bedienungsraum unterge
bracht.
Der Drehtisch 5 weist zwei drehbeweglich gelagerte Werk
stückträger mit jeweils einem zugeordneten Antrieb 15 auf.
Der Antrieb 15 kann als Stellantrieb mit Schrittmotor
und/oder als Spindelantrieb ausgebildet sein. Mittels eines
auf die Werkstückträger 14 arbeitenden Stellantriebes kann
die Orientierung des Werkstückes 6 sowohl im Arbeitsraum 2
als auch in der Übergabestation 10 eingestellt und
verändert werden. In der Übergabestation ist im
Ausführungsbeispiel eine Meßeinrichtung 16 vorgesehen, mit
der die Orientierung des auf dem Drehtisch 5 positionierten
Werkstückes 6 erfaßbar ist. Die Meßeinrichtung 16 und der
dem Werkstückträger 14 zugeordnete Antrieb 15 sind an die
Maschinensteuerung angeschlossen, welche Positionsab
weichungen von einer Sollage erfaßt und durch eine
Stellbewegung des Werkstückträgerantriebes 15 korrigiert.
Im Ausführungsbeispiel sollen die den Werkstückträgern 14
zugeordneten Antriebe 15 auch als Spindelantriebe
ausgebildet sein, mit denen die Werkstückträger für eine
spanende Bearbeitung der Werkstücke rotierend antreibbar
sind. Dadurch können innenliegende oder außenliegende
Umfangsflächen des Werkstückes 6 durch Drehen oder
Drehfräsen bearbeitet werden.
Im Arbeitsraum 2 des Hexapod-Bearbeitungszentrums ist eine
Einrichtung für einen selbsttätigen Werkzeugwechsel
angeordnet. Diese Einrichtung ist aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht dargestellt. An den Längsseiten des
Maschinengestells 1 ist ferner ein Späneförderer 17 sowie
eine Zugangstür 18 zum Arbeitsraum 2 angeordnet. Der
Arbeitsraum 2 ist von der Übergabestation 10 durch eine
oberhalb des Drehtisches 5 angeordnete Schutztür 19
abgetrennt. Ferner kann aus Arbeitsschutzgründen an der
Frontseite vor dem Drehtisch eine Schiebetür 20 angeordnet
sein.
Claims (9)
1. Hexapod-Bearbeitungszentrum mit
einem Maschinengestell (1), das einen Arbeitsraum (2) bildet,
sechs an das Maschinengestell (1) gelenkig angeschlos senen, in der Länge stellbeweglichen Streben (3), die in den Arbeitsraum (2) ragen und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen,
einem von den Streben (3) gehaltenen Spindelträger (4) mit Motorspindel und
einem Tisch (5) zur Positionierung eines zu bearbeitenden Werkstückes (6),
wobei die Anschlußgelenke (7) von drei Streben am Spindelträger (4) in einer ersten Angriffsebene angeordnet sind und die Anschlußgelenke (7') der anderen Streben am Spindelträger eine zweite Angriffsebene bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das den Arbeitsraum (2) bildende Maschinengestell (1) eine rechteckförmige Grundfläche und einen oberseitigen Rechteckrahmen aus Horizontalträgern (8, 8') aufweist,
daß die verstellbeweglichen Streben (3) paarweise an drei Längsseiten des Maschinengestells (1) angeordnet und an die oberen Horizontalträger (8, 8') angeschlossen sind und
daß der Tisch (5) als Drehtisch mit Drehantrieb (9) ausgebildet und an der strebenfreien vierten Längsseite des Maschinengestells (1) so angeordnet ist, daß das zu bearbeitende Werkstück (6) in einer Übergabestation (10) außerhalb des Arbeitsraumes (2) auf dem Drehtisch (5) positionierbar und durch eine halbe Umdrehung des Drehtisches (5) in den Arbeitsbereich des Spindelträgers (4) bewegbar ist.
einem Maschinengestell (1), das einen Arbeitsraum (2) bildet,
sechs an das Maschinengestell (1) gelenkig angeschlos senen, in der Länge stellbeweglichen Streben (3), die in den Arbeitsraum (2) ragen und programmgesteuerte Stellbewegungen ausführen,
einem von den Streben (3) gehaltenen Spindelträger (4) mit Motorspindel und
einem Tisch (5) zur Positionierung eines zu bearbeitenden Werkstückes (6),
wobei die Anschlußgelenke (7) von drei Streben am Spindelträger (4) in einer ersten Angriffsebene angeordnet sind und die Anschlußgelenke (7') der anderen Streben am Spindelträger eine zweite Angriffsebene bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das den Arbeitsraum (2) bildende Maschinengestell (1) eine rechteckförmige Grundfläche und einen oberseitigen Rechteckrahmen aus Horizontalträgern (8, 8') aufweist,
daß die verstellbeweglichen Streben (3) paarweise an drei Längsseiten des Maschinengestells (1) angeordnet und an die oberen Horizontalträger (8, 8') angeschlossen sind und
daß der Tisch (5) als Drehtisch mit Drehantrieb (9) ausgebildet und an der strebenfreien vierten Längsseite des Maschinengestells (1) so angeordnet ist, daß das zu bearbeitende Werkstück (6) in einer Übergabestation (10) außerhalb des Arbeitsraumes (2) auf dem Drehtisch (5) positionierbar und durch eine halbe Umdrehung des Drehtisches (5) in den Arbeitsbereich des Spindelträgers (4) bewegbar ist.
2. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die maschinengestellseitigen
Anschlußgelenke (11) aller Streben (13) in einer
Angriffsebene angeordnet sind.
3. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Horizontalträger (8,
8') eine bearbeitete Anschlußfläche für die Anschlußgelenke
(11) der Streben (3) aufweisen, und daß die Anschlußgelenke
(11) in Trägerlängsrichtung verstellbar an den
Anschlußflächen befestigt sind.
4. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungs- und
Steuereinrichtungen für Stell- und Drehantriebe, Kühl-,
Hydraulik- und Pneumatikaggregate in einem an einer
Längsseite des Maschinengestells (1) befestigten
Schaltschrank (13) untergebracht sind.
5. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (5) zwei
drehbeweglich gelagerte Werkstückträger (14) mit jeweils
einem zugeordneten Antrieb (15) aufweist.
6. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Übergabestation (10) eine
Meßeinrichtung (16) vorgesehen ist, mit der die
Orientierung des auf dem Drehtisch (5) positionierten
Werkstücks (6) erfaßbar ist, daß die Meßeinrichtung (16)
und der dem Werkstückträger (14) zugeordnete Antrieb (15)
an eine Steuerung angeschlossen sind, welche
Positionsabweichungen von einer Sollage erfaßt und durch
eine Stellbewegung des Werkstückträgerantriebs (15)
korrigiert.
7. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die den Werkstückträgern (14)
zugeordneten Antriebe (15) als Spindelantriebe ausgebildet
sind, mit denen die Werkstückträger für eine spanende
Bearbeitung der Werkstücke rotierend antreibbar sind.
8. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitsraum (2) eine
Einrichtung für einen selbsttätigen Werkzeugwechsel
angeordnet ist.
9. Hexapod-Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (2) von
der Übergabestation (10) durch eine oberhalb des
Drehtisches (5) angeordnete Schutztür (19) abgetrennt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144569 DE19944569C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Hexapod-Bearbeitungszentrum |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144569 DE19944569C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Hexapod-Bearbeitungszentrum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19944569C1 true DE19944569C1 (de) | 2001-05-17 |
Family
ID=7922347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999144569 Expired - Fee Related DE19944569C1 (de) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Hexapod-Bearbeitungszentrum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19944569C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
- 1999-09-16 DE DE1999144569 patent/DE19944569C1/de not_active Expired - Fee Related
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: VARIOMATIC WERKZEUGMASCHINEN GMBH & CO.KG, 09117 C |
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