DE3146429A1

DE3146429A1 - "bearbeitungszentrum"

Info

Publication number: DE3146429A1
Application number: DE19813146429
Authority: DE
Inventors: Willi Ing.(grad.) 7241 Weiden Schütz
Original assignee: Bernhard Steinel Werkzeugmaschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Bernhard Steinel Werkzeugmaschinenfabrik GmbH and Co
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1983-06-01

Description

Bearbeitungszentrum
Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Bearbeitungszentrum dieser Gattung ist aus der DE-OS 26 53 928 bekannt. Bei diesem Bearbeitungszentrum ist eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug in allen drei Raumkoordinaten dadurch möglich, daß der das Werkstück oder die Werkstücke tragende Werkstücktisch vertikal verschiebbar ist und der das Werkzeug tragende Spindelstock auf einem Kreuzschlitten in der horizontalen Ebene verschiebbar ist. Der Werkstücktisch ist in einer vertikalen Ebene angeordnet und an einem vertikalen Ständer verschiebbar. Dadurch ist einerseits der Raum unterhalb der Bearbeitungszone völlig frei für den Kühlmittel- und Spänefall. Andererseits ist auch die dem Spindelkasten gegenüberliegende Stirnseite des den Werkstücktisch tragenden Ständers völlig frei für die Beschickung mit Werkstücken bzw.
Werkstückpaletten. Dadurch eignet sich das Bearbeitungszentrum besonders für die automatische Werkstückbeschickung in Fertigungssystemen und die Verkettung zu Fertigungsstraßen' bzw. Fertigungsinseln.
Bei dem bekannten Bearbeitungszentrum sitzt auf dem horizontalen Kreuzschlitten ein Spindelstock mit einer horizontalen angetriebenen Werkzeugspindei. Neben dem Spindelstock ist ein umlaufendes Werkzeugmagazin angeordnet, von welchem die Werkzeuge numerisch gesteuert mittels eines Werkzeugwechslers der Werkzeugspindel zugeführt werden. Werkzeugmagazin, Werkzeugwechsler und numerische Steuerung machen das Bearbeitungszentrum aufwendig. In vielen Anwendungsfällen ist die Vielseitigkeit eines numerisch gesteuerten Werkzeugmagazins nicht erforderlich. Insbesondere in einer automatischen Bearbeitungskette treten häufig Bearbeitungsschritte auf, die stets gleich oder nur in wenigen Varianten ablaufen.
So müssen beispielsweise häufig Bohrlöcher in einem Muster erzeugt werden, das unabhängig von der übrigen Form des Werkstückes stets gleich bleibt. In einem solchen Fall sind nur einige wenige unterschiedlich Bohrwerkzeuge erforderlich, so daß das Werkzeugmagazin nicht voll bestückt ist. Das Auswechseln der Bohrwerkzeuge und das Verfahren von Spindelkasten und Werkstück in die jeweiligen Bohrpositionen ist äußerst zeitaufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bearbeitungszentrum der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß bei einfacheren Bearbeitungsvorgängen mit geringerem konstruktiven Aufwand eine höhere Produktivität erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben Anstelle des Spindelkastens mit einer horizontalen Werkzeugspindel bei dem bekannten Bearbeitungszentrum ist ein um eine vertikale Achse schwenkbarer Revolverkopf vorgesehen. Der Revolverkopf weist an seinem Umfang radial angeordnete Werkzeuge auf, so daß die jeweils in die Arbeitsposition geschwenkten Werkzeuge sich in der gleichen räumlichen Anordnung befinden, wie das Werkzeug bei dem bekannten Bearbeitungszentrum.
Die oben erläuterten Vorteile des bekannten Bearbeitungszentrums in Bezug auf Späne- und Kühlmittelfall und in Bezug auf Werkstückbeschickung und Verkettungsmöglichkeit sind somit in gleicher Weise gegeben.
Der Revolverkopf kann eine der Zahl seiner Schwenkpositionen entsprechende Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge aufnehmen,so daß auch eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge möglich ist Es ergibt sich dabei der Vorteil, daß das aufwendige Werkzeugmagazin und der Werkzeugwechsler entfallen. Das Bearbeitungszentrum ist daher wesentlich kostengünstiger.
Der Revolverkopf kann außerdem in jeder Schwenkposition nicht nur ein Werkzeug tragen. Es können vielmehr jeweils Werkzeugkassetten und insbesondere Mehrspindel-Werkzeugkassetten vorgesehen sein Trägt der Revolverkopf beispielsweise eine Nehrspindel-Bohrerkassette, so kann in einem einzigen Arbeitsgang ein komplettes Bohrlochmuster erzeugt werden. Die Prokuktivität des Bearbeitungszentrums wird dadurch wesentlich erhöht. Außerdem ist eine einfache Programmsteuerung des Bearbeitungsvorgangs möglich, so daß auch der Aufwand der numerischen Steuerung entfallen kann.
Bei den Anwendungsfällen, für die das Bearbeitungszentrum in erster Linie konzipiert ist, wird in der Regel ein Auswechseln der Werkzeuge des Revolverkopfes nicht aufgrund des Bearbeitungsvorgangs, sondern nur aufgrund von Werkzeugverschleiß notwendig sein. Ein Auswechseln der Werkzeuge wird dementsprechend nur in relativ großen Zeitabständen notwendig sein. Für das Auswechseln der Werkzeuge können die Werkzeuge bzw. die -Werkzeugkassetten aus dem Revolverkopf entnommen und durch andere ersetzt werden. Dies hat Stillstandzeiten für das Umrüsten zur Folge. Sollen diese Stillstandzeiten verkürzt werden, so kann auch der gesamte Revolverkopf ausgetauscht werden, so daß das Bestücken mit neuen Werkzeugen bzw. Werkzeugkassetten während der Bearbeitungshauptzeiten erfolgen kann. Die Kassetten können auch automatisch gewechselt werden.
Der Revolverkopf kann sämtliche rotierenden Werkzeuge wie insbesondere Bohr- und Fräswerkzeuge in einspindliger oder in mehrspindliger Form tragen. Bei Bohr- undFräsbearbeitung wird der Werkstücktisch nur getaktet um seine horizontale Achse geschwenkt und behält während des Bearbeitungsvorganges seine Schwenkposition bei. Es ist aber auch denkbar, den Revolverkopf mit feststehenden Werkzeugen zu bestücken und den Werkstücktisch kontinuierlich rotierend anzutreiben. Auf diese Weise ist mit dem Bearbeitungszentruln auch eine Drehbearbeitung durchführbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: Eine Frontansicht des Bearbeitungszentrums und Fig. 2: eine Draufsicht auf das Bearbeitungszentrum.
Das Bearbeitungszentrum weist einen vertikalen Ständer 10 und ein horizontales Maschinenbett 12 auf. Der Ständer 10 und das Maschinenbett 12 sind rechtwinklig nebeneinander angeordnet, so daß sie einen frei bleibenden Raum für die Aufnahme eines Kühlmittel- und Spänebehälters 14 einschließen, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist.
An dem Ständer 10 ist oberhalb des Kühlmittel- und Spänebehälters 14 ein vertikal in X-Richtung gesteuert verschiebbarer Werkstücktisch 16 angeordnet. Der Werkstücktisch 16 ist vorzugsweise zur Aufnahme von Werkstückpaletten ausgebildet. Der Werkstücktisch 16 weist eine vertikale Tischebene auf und ist um eine zu dieser vertikalen Ebene senkrechte horizontale Achse drehbar, insbesondere getaktet in festen Winkelschritten drehbar.
Auf dem Maschinenbett 12 sitzt ein Kreuzschlitten 18.
Der Kreuzschlitten 18 weist eine horizontale Führung 20, die parallel zur Drehachse des Rundtisches 16 in Y-Richtung verläuft, und eine dazu senkrecht in Z-Richtung verlaufende horizontale Führung 22 auf.
Auf dem Kreuzschlitten 18 sitzt ein um eine vertikale Achse drehbarer Revolverkopf 24. Der Revolverkopf. weist an seinem Außenumfang vier jeweils um 900 gegeneinander versetzte vertikale Aufnahmen auf, in welche Werkzeug kassetten 26 einsetzbar sind. In der Zeichnung sind als Werkzeugkassetten 26 jeweils Mehrspindel-Bohrerkassetten dargestellt.
Der Antrieb der Werkzeugspindeln erfolgt durch einen oben auf dem Revolverkopf 24 angeordneten Motor 28.
Ein oben auf dem Ständer 10 angeordneter Motor 30 bewirkt den vertikalen Vorschub des den Werkstück tisch 16 tragenden Schlittens und am Maschinenbett angeordnete Motoren 32 und 34 bewirken den horizontalen Vorschub des Kreuzschlittens 18 in Y-Richtung bzw.
Z-Richtung.
Leerseite

Claims

Patentansprüche W Bearbeitungszentrum mit einem vertikal (X-Richtung) verschiebbaren, in einer vertikalen Ebene angeordneten und um eine zu dieser Ebene senkrechte horizontale Achse drehbaren Werkstücktisch und mit einer auf einem Kreuzschlitten in zwei zueinander senkrechten horizontalen Richtungen (Y- und Z-Richtung) verschiebbaren antreibbaren Werkzeugträgereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträgereinheit einen um eine vertikale Achse schwenkbaren Revolverkopf (24) mit an seinem Umfang radial angeordneten Werkzeugen aufweist.
2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (24) an seinem Umfang Werkzeugaufnahmen aufweist.
3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (24) an seinem Umfang Aufnahmen für Werkzeugkassetten (26), insbesondere Nehrspindel-Werkzeugkassetten aufweist.
4. Bearbeitungszentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf (24) auswechselbar ist.