DE3505138C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrspindlige Bearbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die numerisch gesteuerten Maschinen (NC) nehmen infolge ihrer univer­ sellen Programmierbarkeit, ihrer flexiblen Umstellbarkeit sowie ihres auto­ matischen Charakters eine führende Position in der Entwicklung der Werk­ zeugmaschinen ein. In der Produktivität bleiben sie jedoch zur Zeit in vie­ len Gebieten hinter den gleichzeitig mehrere Operationen durchführenden, mit mehreren Werkzeugen ausgestatteten Systemen der Großserien- und Massenproduktion zurück. In letzter Zeit wurde eine Entwicklungsarbeit be­ gonnen, die diese Nachteile zu eliminieren anstrebt. Ein Teil der für NC-Maschinen bisher entwickelten mehrspindligen Systeme ist dadurch sehr speziell, daß für jedes Bohrungsbild ein gesonderter mehrspindliger Kopf be­ ansprucht wird. Ein anderer Teil dieser Systeme ist zwar dadurch universeller, daß mehrere gleichartige Werkstücke mittels mehrerer paralleler Spindeln gleichzeitig bearbeitet werden können. Bei diesen zu­ letzt erwähnten Systemen sind jedoch die Grundmaschine, die Werkzeugma­ gazine großer Kapazität, die Greifereinrichtungen zum gleichzeitigen Wech­ seln mehrerer Werkzeuge und die automatischen Werkstückbedienungssys­ teme zum gleichzeitigen Wechseln und Austauschen mehrerer Werkstücke noch nicht genügend entwickelt worden.

Zum Beispiel enthält die in der US-PS 33 71 580 beschriebene Ausführungs­ form zwar vier parallele horizontale Spindeln, die gemeinsam in allen drei Koordinatenrichtungen verstellbar sind, jedoch ist der automatische Werk­ zeugwechsel für diese Spindeln nicht gelöst, so daß diese Maschine weder einen Werkzeugspeicher großer Kapazität noch automatische Werkzeug­ wechselvorrichtungen enthält und in dieser Weise als eine mit einer be­ stimmten Werkzeugsorte arbeitende Einzweckmaschine betrachtet werden kann. Ihre Werkstückwechselvorrichtung enthält mehrere kippbare Wiegen, auf deren Tischplatten die Werkstücke aber nur bei stillgelegter Maschine ausgewechselt werden können.

Das Werkstückwechselsystem der in der DE-OS 27 23 544 beschriebenen Anlage ermöglicht die Bearbeitung der Werkstücke nur aus einer Richtung, so daß ihr Anwendungsbereich ziemlich beschränkt ist. Beim automatischen Wechsel der Werkstücke sorgen drei gesonderte Manipulatorsysteme für die Weitergabe der Werkzeuge, wobei das letzte Manipulatorsystem selbst vier automatische Werkzeugwechselvorrichtungen enthält.

Die Maschine TC1-MR der Firma Fritz Werner mit vier horizontalen Spin­ deln kann die Bearbeitung von Werkstücken ebenfalls nur von einer Seite her durchführen. Zum Werkzeugwechsel sind hier vier unabhängige Doppel­ greifer-Manipulatoren vorgesehen.

Die bekannten Ausführungsformen entsprechend den vorstehend angege­ benen Beispielen weisen keine universellen Werkstückwechselsysteme zum automatischen Wechsel vieler Werkstücke auf. Die Kapazität der Werk­ zeugmagazine ist gering; die Anzahl der auf eine Spindel fallenden aus­ wechselbaren Werkzeuge erreicht nicht einmal die minimale Anzahl der in einspindligen Bearbeitungsmaschinen verwendeten Werkzeuge, wodurch sol­ che Lösungen nicht als universell betrachtet werden können.

Einige der bekannnten mehrspindligen Maschinen mit waagerechter Spindel weisen keine automatischen Werkzeugwechselvorrichtungen auf oder sie sind mit komplizierten Manipulatoren - z. B. für jede Spindel ein geson­ derter Manipulator ausgestattet und die Bewegungen der Grundmaschine tragen zum automatischen Werkzeugwechsel nicht oder nur minimal bei.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine mehrspindlige Bearbei­ tungsmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen und so auszubilden, daß eine auch den Ansprüchen der Großserien­ produktion genügende Produktivität und eine Vielfachbereitschaft erreicht werden, gemäß der ein automatischer Werkzeug- und Werkstückwechsel für eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen und Werkstücken ermöglicht ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird eine Grundmaschine mit einfachem Aufbau ver­ wendet, die mit mehreren waagerechten Spindeln mit konstantem Abstand voneinander versehen ist, wobei die Bewegungen der Grundmaschine in Richtung aller drei Koordinaten nicht nur für die zur Bearbeitung erforder­ lichen Bewegungen, sondern auch für den größten Teil der zum gleichzeiti­ gen Wechsel von mehreren Werkzeugen notwendigen Bewegungen ausgenutzt werden, wobei auch neue konstruktive Lösungen für ein Werkzeugmagazin großer Kapazität und für den Wechsel der Prismapaletten bzw. für die Ausbildung der Werkstückaufnahmeeinrichtung gegeben sind.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen mehrspindligen Bohr-Fräs-Bearbeitungs­ maschine besteht darin, daß diese eine hohe Produktivität neben einfachen wirtschaftlichen Lösungen sichert. Hinsichtlich der Produktivität kann die erfindungsgemäße Maschine mehrere einspindlige Maschinen ersetzen, be­ ansprucht jedoch nur ein für eine Maschine erforderliches Vorschubsystem, Hauptantriebswerk, Steuerwerk, Steuersystem, usw.

Die zum Gestell symmetrisch angeordneten Spindeln ermöglichen, mit dem Seitenmotor-Antriebswerk einfache Gestellstrukturen aufzubauen.

Ein wesentlicher Vorteil des Werkzeugmagazins ist die große Speicherkapa­ zität mit geringem Platzbedarf und einfachen Mitteln können viele Werk­ zeuge aufgenommen werden. Zur Erhöhung der Kapazität tragen die Kas­ setten bei, in denen die Anzahl der gespeicherten Werkzeuge irgendein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Spindeln beträgt.

Diese einfache Speicherung einer großen Anzahl von Werkzeugen in leichten kleinen Kassetten wird durch das Einfassen und Abstützen des ausgezogenen Endes der Kassette mittels der Greiferbacke der Greifereinrichtung er­ reicht. Das Trommelmagazin ist zur Aufnahme einer großen Anzahl von Kassetten geeignet. Ein Vorteil der Greifereinrichtung besteht in deren außerordentlichen Einfachheit, daß die zum Wechsel notwendigen Bewe­ gungen zum größten Teil von der Grundmaschine durchgeführt werden.

Das Werkstücksystem ist ebenfalls durch eine große Speicherkapazität, eine große Steifigkeit und einfache Lösungen gekennzeichnet. Die Steifigkeit wird besonders dadurch erhöht, daß die mit robusten Abmessungen ausgebil­ dete Reitstockspitze den Führungskranz der Prismapaletten unmittelbar ge­ gen den am Maschinenständer befestigten Führungskranz preßt. Die Reit­ stockspitze kann als Kegelstumpf mit großem Durchmesser ausgebildet wer­ den, daß die Spitze bei Drehung der Palette die Palette nicht berührt. Somit tritt auf dem großen Durchmesser keine Reibung auf. Die spezielle Führung der Palette in dem Drehbügel ermöglicht eine Entlastung, da über den Drehbügel auf das Bearbeitungssystem keine äußeren Kraftwirkungen über­ tragen werden. Die Drehbügel ermöglichen weiterhin eine gute Abstützung der Enden der Paletten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer dreispindligen NC-Bohr-Fräsmaschine in Draufsicht,

Fig. 2 eine Werkzeugkassette des Werkzeugmagazins großer Kapazität für die mehrspindlige NC-Bearbeitungsmaschine in Vorderansicht,

Fig. 3 die Führung der Kassette im Werkzeugmagazin,

Fig. 4 die Kupplung der Greifereinrichtung mit der Werkzeugkassette in Draufsicht,

Fig. 5 das Werkzeugmagazin mit einer Werkzeugkassette im Längsschnitt gemeinsam mit der Grundmaschine und der Greifereinrichtung in Draufsicht,

Fig. 6 den Drehverstell- und Wechselmechanismus für automatisch wech­ selbare Prismapaletten,

Fig. 7 die Stellung des in Fig. 6 dargestellten Wechselmechanismus im Verhältnis zur Grundmaschine in einer zur Prismapalette senkrech­ ten Ansicht,

Fig. 8 eine Ausführungsform eines Konstruktionsteiles des in Fig. 6 darge­ stellten automatischen Wechselmechanismus der Prismapaletten,

Fig. 9 eine Ausführungsform für den Wechselmechanismus einer Mehrpalet­ tenaufnahmeeinrichtung, und

Fig. 10 eine andere Ausführungsform für die Aufnahme einer Prismapalette einer Mehrpalettenaufnahmeeinrichtung.

Auf der dreispindligen Grundmaschine werden alle drei Koordinatenbewe­ gungen von den Spindeln 3 durchgeführt. Nach Fig. 1 z. B. ist ein Gestell 1 in die Richtungen X und Z und ein auf dem Gestell 1 geführter Schlitten in Richtung Y bewegbar, wobei drei auf dem Schlitten 2 angebrachte Spindeln 3 zu dem Gestell symmetrisch angeordnet sind. Die Beweglichkeit der Spin­ deln in allen drei Koordinatenrichtungen wird nicht nur zum Lösen der Be­ arbeitungsaufgaben ausgenutzt, sondern auch für den größten Teil der zum Werkzeugwechsel erforderlichen Bewegungen; des weiteren wird dadurch auch das Prismapaletten-Wechselsystem vereinfacht.

Ein wesentliches Element des zur drehspindligen Grundmaschine gehörenden externen Werkzeugmagazins großer Kapazität ist eine in Fig. 2 in Vorder­ ansicht dargestellte Werkzeugkassette 5, die zur unmittelbaren Aufnahme einer Mehrzahl von Werkzeugen dient. Die Kassette 5 ist ein flaches, lei­ stenförmiges Bauteil mit mehreren Sitzausnehmungen 6 für die Werkzeuge, wobei die Begrenzungskante der Sitzausnehmungen 6 entsprechend Fig. 3 im Querschnitt dachförmig ist und zwischen zwei Kornusscheiben des Werkzeugs als Sitz desselben eingreift. Zur Erhöhung der Speicherkapazität der Kassette ist die Anzahl der Sitzausnehmungen 6 in einer Kassette größer als die Anzahl der Spindeln, z. B. sind nach Fig. 2 in einer Kasette 5 sechs Sitzausnehmungen 6 ausgebildet. Der Abstand der Sitzausnehmungen 6 von­ einander beträgt die Hälfte des gegenseitigen Abstandes der Hauptspindeln. Dadurch ist in einer Kassette eine Werkzeuggruppe mit Werkzeugen in einer Anzahl angeordnet, die zur zweifachen Bestückung der Spindeln ge­ eignet ist. Beim Werkzeugwechsel nimmt die Maschine jedes zweite Werk­ zeug aus der Kassette bzw. führt die benutzten Werkzeuge in jede zweite Sitzausnehmung 6 zurück.

Bei größeren Maschinen mit größerem Hauptspindelabstand können zwischen zwei Hauptspindeln auch mehrere Werkzeuge auf den Kassetten angeordnet werden. In den Kassetten beträgt die Anzahl der Sitzausnehmungen 6 das n-fache der Anzahl der Spindeln, wobei n eine ganze Zahl ist. In den Kas­ setten erfolgt die Ausrichtung der Werkzeuge durch Positionierungsklötze 7. Außerdem sind an den Enden der Kassette zwei zum Ergreifen der Kassette geeingete seitliche Klötze 8 befestigt, an denen die Greifereinrichtung die Kassette aus dem Magazin in die eine oder andere Richtung herausziehen kann. Beispielsweise kann an dem rechten Klotz die Kassette im automa­ tischen Werkzeugwechselzyklus in den Arbeitsraum der Spindeln der Grund­ maschine - nach rechts in Fig. 5 - gezogen werden und mit dem linken Klotz in die entgegengesetzte Richtung zur manuellen Aufladung des Maga­ zins.

Nach Fig. 3 hat das um eine horizontale Drehachse 9, die entsprechend Fig. 5 senkrecht zu den Spindeln der Grundmaschine ausgerichtet ist, drehbare Trommelmagazine den Querschnitt eines regelmäßigen Vielecks, nach Fig. 3 den eines Sechsecks. An den Rändern jeder Vieleckseite ist je eine Schiene 10 befestigt, zwischen denen jeweils eine Kassette 5 gehalten ist, wobei die darin aufgenommenen Werkzeuge über die Schienen 10 hinaus in das Trom­ melmagazin hineinragen. Mit dem oberen und unteren Rand ist die Kassette in je einer Nut der Schienen geführt. Von den an dem Trommelmagazin befestigten Schienen 10 wird die Kassette 5 geführt, die die Werkzeuge trägt. Die obere Schiene dient neben der Führung gleichzeitig zum Ab­ schluß der Sitzausnehmungen (6) der Kassette (5) von oben bei deren Anord­ nung im Trommelmagazin. Somit ist das Herausfallen der Werkzeuge während der Drehung des Trommelmagazins einfach und sicher verhindert.

Gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Einspannungsdetail wird die Kassette 5 mittels des Greiferarms 11 durch Umgreifen des Klotzes 8 aus dem Maga­ zin herausgezogen. Der Greiferarm 11 weist eine horizontal ausgerichtete U-förmige Greifbacke auf, von deren U-Schenkeln der Klotz 8 vorn und hinten umgriffen wird. Hierdurch kann durch einen zur Zeichnung senkrechte Bewegung der Kassette 5, nämlich durch eine Drehung des Magazins der Klotz 8 zwischen die U-Schenkel der Greiferbacke eingefahren werden. Wenn der Greiferarm 11 die Kassette 5 nach rechts aus dem mit der Wand 14 versehenen Trommelmagazin herauszieht, bewirkt eine am Greiferarm 11 abgestützte Feder 13 ein Aufgleiten des in Längsrichtung der Kassette 5 gleitend an dem Greiferarm 11 angebrachten Befestigkungsklotzes 12 auf das Ende der Kassette 5, so daß diese in die Ausnehmung des Befestigungs­ klotzes 12 einstritt. Dadurch wird die Bewegung der Kassette 7 in jedweder Richtung relativ zum Greiferarm 11 verhindert. Dies ist deswegen sehr wichtig, weil dadurch im aus dem Magazin herausgezogenen Zustand, in dem jedoch das hintere Ende der Kassette mit den Nuten der Schienen 10 im Eingriff bleibt, beide Enden der Kassette eingespannt sind. Somit kann, wenn die Greiferstange steif ist, die große Anzahl der Kassetten relativ weniger steif, leichter sein, und gleichwohl kann auch eine große Anzahl von Werkzeugen durch die Einspannung der Kassette in dieser vorhanden sein. Diese Einspannung ist somit ein wichtiges Mittel bei der Kapazitätser­ höhung des Werkzeugmagazins.

Wenn der Greiferarm 11 die Kassette 5 wieder in das Magazin zurück­ schiebt, läuft - in der letzten Phase der Bewegung - der Befestigungsklotz 12 auf Wand 14 des Magazins auf; bei einer weiteren Bewegung des Grei­ ferarms 11 nach links gleitet das Ende der Kassette 7 aus dem Befesti­ gungsklotz 12 heraus; somit löst sich die Befestigung.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, wie die Kassette 5 von der Greifereinrichtung aus dem um die Achse 9 drehbaren Trommelmagazin in den Arbeitsraum schiebbar ist. Bei automatischem Werkzeugwechsel ist es ausreichend, wenn die Greifereinrichtung diese einzige Bewegung ausführt, dea die anderen er­ forderlichen Bewegungen - das Einlegen bzw. Herausnehmen der Werkzeuge in die bzw. aus der Kassette, das Ausrichten der Spindeln auf die Werk­ zeuge, deren Anlaufen bzw. Lösen - von der Grundmaschine selbst mittels der Koordinatenbewegungen mit den drei Werkzeugen gleichzeitig durch­ geführt werden. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, besteht die Greifereinrichtung aus einer parallel zur Drehachse 9 des Trommelmagazins mittels eines Hub­ motors verfahrbaren horizontalen Stange 11 a, anderen beiden Enden je ein horizontal abstehender, je eine horizontale Greiferbacke 16 der aus Fig. 4 ersichtlichen Art aufweisender Greiferarm senkrecht absteht.

Wenn der Teilerapparat 15 das Trommelmagazin nur um eine halbe Teilung verdreht, kommt in dieser Stellung kein Eingriff zwischen dem Klotz 8 und der Greiferbacke der Greifereinrichtung zustande. Somit ist die Greiferein­ richtung nach rechts verschiebbar, ohne daß sie eine Kassette mitnehmen würde. Nach einer Rückdrehung des Trommelmagazins um eine halbe Tei­ lung bei nach rechts verschobener Greifereinrichtung entsteht eine Kupp­ lung zwischen der linken Greifbacke 16 der Greifereinrichtung und dem lin­ ken Klotz 8 der Kassette. Somit zieht die Greifereinrichtung bei ihrer Be­ wegung nach links die Kassette nach links aus dem Magazin heraus, wo die Kassette für die manuelle Aufladung des Magazins bzw. den Wechsel der Werkzeuge zugänglich ist.

Die Werkstücke werden auf in Fig. 6 dargestellten, mit quadratischem Querschnitt ausgebildeten Prismapaletten 17, 18 festgehalten. Auf jeder ein­ zelnen Plattenseite der Prismapaletten werden drei oder n × drei Werkstücke mit kleinen Abmessungen festgehalten, wobei n eine ganze Zahl ist. So­ mit sind auf den beiden Prismapaletten minimal 2 × 4 × 3 gleiche Werkstücke festlegbar. Von den Prismapaletten befindet sich die eine - z. B. in der Zeichnung die Prismapalette 17 - im Arbeitsraum der Grundmaschine, wäh­ rend sich die andere Prismapalette 18 an der manuellen Werkstück-Ein­ spannstelle in der Montagestation befindet.

Die Prismapaletten sind in den um die Achse 19 drehbaren Drehbügeln 20, 21 locker eingefaßt bzw. axial geführt. Die Prismapaletten sind in den Drehbügeln geringfügig längsverschiebbar. Diese Bewegung ist nach rechts von dem Anschlagen der auf der Prismapalette befestigten Ringschulter 22 und nach links durch die Kupplung der mit Hirth-Verzahnung ausgebildeten Führungskränze 23, 24 begrenzt.

In die konischen Bohrungen 25 der Ringschulter 22 greifen Vorpositionier­ federzapfen 26 ein, die verhindern, daß sich die Prismapaletten leicht ver­ drehen, wenn die am gegenüberliegenden Ende der Palette angeordneten, mit Hirth-Verzahnung versehenen Führungskränze 23, 24 nicht ineinander­ greifen. Die Befestigung der im Arbeitsraum befindlichen Prismapalette 17 an den Gestellen 27, 28 erfolgt derart, daß der hydraulische Zylinder 29 mittels des von diesem verschobenen Reitstockes 30 die Prismapalette 17 nach links schiebt. Dadurch preßt der Reitstock 30 den Führungskranz 24 mit großer Kraft in den an dem Gestell 27 befestigten Führungskranz 23. Die Drehverstellung der Prismapalette um ihre eigene Achse erfolgt so, daß der Zylinder 29 den Reitstock 30 nach hinten zieht, der Zylinder 31 die Prismapalette 17 von dem anderen Ende her über einen Mitnehmerklotz 32 nach rechts schiebt, wobei die Mitnehmerzapfen 33 des Mitnehmerklotzes in die stirnseitigen Bohrungen 34 der Prismapalette 17 eingreifen, wodurch diese verdreht werden kann, wenn der Mitnehmerklotz 32 verdreht wird. Diese Verdrehung kann - wie z. B in Fig. 6 dargestellt - mittels eines ge­ lenkig einspannenden hydraulischen Zylinders 35 und eines Hebelmechanis­ mus 36 erfolgen, oder z. B. mittels eines Gleichstrommotors über eine Zahn­ radübertragung usw. Die Palettenpositionierung und -befestigung erfolgt auf bereits erwähnte Weise durch Schieben des Reitstockes 30 nach links, wäh­ rend der Zylinder 31 den Mitnehmerklotz 32 in seine linke Endstellung zieht, der hier in seine Teilungsgrundstellung gedreht werden kann.

Die Drehverstellung und Positionierung der in der Montagestation befindli­ chen Prismapalette 18 wird ähnlich wie oben beschrieben durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die Festlegung nicht an den Gestellen 27, 28, sondern mit Hilfe von hydraulischen Zylindern 38, 39 an den Entlastungsstellen 37, 40 erfolgt, wobei diese Gestelle 37, 40 von den Gestellen 27, 28 unabhän­ gig und nur über die Grundkonsole in Verbindung sind (siehe auch Fig. 7). Wenn alle Zylinder 29, 31, 38, 39 sich in nach hinten gezogener Stellung befin­ den, sind die Prismapaletten durch eine Verdrehung um die horizontale Achse 19 um 180° gegeneinander auswechselbar; die in der Montagesta­ tion befindliche Palette wird in den Arbeitsraum und die im Arbeitsraum befindliche Palette in die Montagestation überführt.

Aus der zu den Prismapaletten senkrechten Ansicht gemäß Fig. 7 ist er­ sichtlich, daß der Arbeitsraum von dem Montageraum durch eine Platte 41 getrennt ist, wobei die Platte vorzugsweise aus durchsichtigem Materi­ al gefertigt ist. Diese Platte 41 dreht sich beim Auswechseln der Palet­ ten gemeinsam mit den Paletten um die Achse 19 und dient hauptsächlich dazu, den Montageraum vor den Spänen und der Kühlflüssigkeit zu schützen.

In Fig. 8 ist eine rollengelagerte Variante für die lockere Führung der Pa­ letten - z. B. der Prismapalette 17 - in den Drehbügeln 20, 21 dargestellt, bei der in der nach links geschobenen Stellung der Palette - wenn diese mit dem hydraulischen Zylinder 29 an dem mit Hirth-Verzahnung versehenen Führungskranz 23 festgelegt ist - unter die zur Längsführung der zylindrischen Enden der Palette dienenden ringförmigen Kugelreihen 42, 43, die auf den zylindrischen Enden der Palette laufen, solche V-Ker­ ben 44, 45 der Palette gelangen, von denen die Kupplung zwischen Palette und Kugelreihe eliminiert wird. Dadurch wird die Festlegung an den Füh­ rungskränzen und die Führung in den Drehbügeln nicht zu fest, und die sich bei der Anmontage der Werkstücke ergebenden Kräfte und Momente können aus dem Montageraum über die Drehbügel nicht in den Arbeits­ raum an die befestigten Paletten übertragen werden.

Die im obigen beschriebene automatische Aufnahme der Prismapaletten ist nicht nur in Zweipaletten-Wechselsystemen verwendbar, sondern ist auch für Mehrpaletten-Wechselsysteme erweiterbar. In Fig. 9 sind die Prismapaletten 17, 18, 46, 47 anstatt in Drehbügeln in kleinen Wagen 48, 49, 50, 51 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben locker geführt. Die Wagen sind von dem Drehtisch 53 mittels eines hydraulischen Zylinders 52 mit linearer Bewegung in den Arbeitsraum einschiebbar. Bei der Bewe­ gung des hydraulischen Zylinders 52 nach hinten zieht dieser den Wagen 48 auf den ringförmigen Drehtisch 53, der die Wagen mit den Paletten verdrehen kann, d. h. andere aufgeladene Paletten vor den Arbeitsraum führen kann. Während der Drehung wird die radiale Lage der Wagen über je zwei an den Wagen befestigte Rollen von einem feststehenden Führungsring 54 bestimmt, der zwischen die beiden Rollen eingreift, wobei ein kleines Segment desselben mit dem hydraulischen Zylinder 52 radial bewegbar ist. Mittels des Segmentes 55 schiebt der Zylinder irgendeinen Wagen bzw. Pa­ lette in den Arbeitsraum. Eine an dem hinteren Teil des Wagens befestigte Platte 56 schließt den Arbeitsraum ab; so bleibt der Wagen auch während der Bearbeitung im Arbeitsraum.

An die außerhalb des Arbeitsraumes befindlichen anderen drei Paletten kön­ nen in jeder Position Werkstücke an- oder abmontiert werden; dadurch kann die Maschine mit hoher Produktivität auch von mehreren bedient wer­ den.

Es kann auch eine solche Anforderung auftreten, daß die Werkstücke nicht in der Nähe der Maschine, sondern irgendwo anders auf die Paletten auf­ montiert werden sollen. In diesen Fällen müssen die Paletten vom ringför­ migen Drehtisch leicht abnehmbar sein. Nach Fig. 10 ist an beiden Enden der Palette 57 je eine Zylinderhälfte 58 ausgebildet, die auf die in Fig. 10 dargestellte Weise über Kugellager 60 auf dem palettentragenden Wagen 59 aufgestützt sind. Diese Kugellager 60 erleichtern auch die axiale Bewegung der Paletten - das Aufschieben auf die mit Hirth-Verzahnung versehenen Führungskränze bzw. das Zurückziehen - und die Drehbewegung während der Drehverstellung der Paletten um ihre eigene Achse.

Die Grundstellung der Paletten relativ zu dem Wagen wird durch Posi­ tionierelemente 61 gesichert.

Claims (11)

1. Mehrspindlige Bearbeitungsmaschine mit Werkzeug- und Werkstückwechseleinrich­ tung zur gleichzeitigen Bohr- und/oder Fräsbearbeitung von mehreren gleichen Werkstücken, mit einer Grundmaschine mit mehreren parallelen waagerechten Hauptspindeln, einer den Hauptspindeln gegenüberliegenden Werkstückaufnah­ meeinrichtung, einem externen Werkzeugspeicher und einer Greifereinrichtung für den Werkzeugwechsel, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspindel (3) an der Grundmaschine in allen drei Koordinatenrichtungen gemeinsam verstell­ bar sind, daß der Werkzeugspeicher ein neben der Maschine angeordnetes Werk­ zeugtrommelmagazin mit einer waagerechten, zu den Hauptspindeln (3) senk­ rechten Drehachse (9) ist, daß die am Trommelmagazin angebrachte Greifer­ einrichtung einen parallel zur Achse des Trommelmagazins linear geführten Greiferarm (11) zum Bewegen einer von mehreren Mehrfach-Werkzeugkassetten (5) für den Werkzeugwechsel aufweist und daß die Werkstückaufnahmeeinrich­ tung wenigstens zwei prismatische Trägerpaletten (17, 18) zur Aufnahme der Werkstücke sowie Baueinheiten für den automatischen Wechsel bzw. für die Drehverstellung der Trägerpaletten (17, 18) in vorbestimmter Teilung aufweist.

2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Hauptspindeln (3) symmetrisch zu dem einfachen, mit ge­ schlossenem Profil versehenen Gestell (1) der Grundmaschine angeordnet sind, wobei ein neben dem Gestell (1) angeordneter, an dem Spindel­ schrank befestigter Motor (4) zum Antrieb der Spindeln (3) vorgesehen ist.

3. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mantel des Trommelmagazins zur Drehachse (9) des Trom­ melmagazins parallele Führungschienen (10) zum Führen der flachen, leistenförmigen Werkzeugkassetten (5) befestigt sind, in denen Werk­ zeug-Aufnahmesitze (6) in einer Anzahl ausgebildet sind, die das Vielfa­ che der Anzahl der Spindeln (3) beträgt.

4. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an beiden Enden der linear geführten Greiferstange (11 a) je eine Greifbacke (16) zum Ergreifen des jeweiligen Endes der Kasssette (5) ausgebildet ist.

5. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung zwei Greiferarme (11) mit je einer Greifbacke (16) aufweist, wobei die der Maschine näher angeordnete Greifbacke (16) zum Führen der Kassette (5) in den Arbeitsraum der Spindeln (3) dient, wo mittels der Eigeneinstellbewegungen der Spindeln (3) der Werkzeugwech­ sel erfolgt, wohingegen die von der Maschine entfernter angeordnete Greifbacke (16) zum Führen der Kasssette in der der Maschine abgewand­ ten Richtung zur manuellen Bestückung der Kassette (5) mit den Werk­ zeugen dient.

6. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die prismatischen Trägerpaletten (17, 18, 46, 47) an allen vier Seiten mit zur Aufnahme von mehreren Werkstücken geeigne­ ten Flächen, sowie an einer ihrer Stirnseiten mit zur Positionierung und Drehverstellung geeigneten Flächen versehen sind.

7. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trägerpaletten (17, 18, 46, 47) zwischen dem Ar­ beitsraum der Grundmaschine und einem Montageraum bei unbefestigter und nicht positionierter Stellung in Drehbügeln (20, 21) oder linear be­ wegbaren Wagen (48, 49, 50, 51) verfahrbar sind, wobei ihre radiale und Winkellage in dem einen Drehbügel (21) durch eine Schulterfläche und einen Federpositioniermechanismus bestimmt sind.

8. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehverstellmechanismus der Trägerpaletten (17, 18, 46, 47) eine an der Stirnseite der Trägerpalette befestige, mit Hirth-Zahnung versehene Scheibe aufweist, die von einem mittels eines hydraulischen Zylinders (29) bewegten Stützdorn (30) mit einer an einem Traggestell (22) befestigten, mit Hirth-Zahnung versehenen Scheibe in Eingriff bringbar ist.

9. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehverstellmechanismus der Trägerpaletten (17, 18, 46, 47) mit einem auf dem Traggestell (27) angeordneten Schubzylinder (31) versehen ist, der über einen Mitnehmerdorn (32) mit der Trägerpalette (17, 18) kuppel­ bar ist, der an seiner Stirnseite ausgebildete Mitnehmerelemente z. B. Zapfen (33) aufweist, die mit der Trägerpalette in Eingriff bringbar sind, wobei der Mitnehmerdorn mit einem hydraulischen oder elektri­ schen Drehantrieb versehen ist.

10. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerpaletten (17, 18, 46, 47) tragende Wagen (48, 49, 50, 51) über Rol­ len mit einer kreisförmigen Führungsbahn (54) in Verbindung stehen und auf einem ringförmigen Drehtisch (53) in Radialrichtung geführt sind, wobei der ringförmige Drehtisch mit einem Drehantrieb versehen ist und ein Abschnitt (55) der kreisförmigen Führungsbahn von einem hyd­ raulischen Zylinder (52) bewegbar ist.

11. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Trägerpalette (57) eine Zylinderfläche (58) ausge­ bildet ist, die an Kugellagern (60) des die Palette tragenden Wagens (59) geführt ist, und daß zwischen der Trägerpalette und dem Wagen ein Positionierelement (61) angeordnet ist.