WO2012076346A1 - Werkzeugmaschine zur bearbeitung von werkstücken - Google Patents

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WO2012076346A1
WO2012076346A1 PCT/EP2011/071052 EP2011071052W WO2012076346A1 WO 2012076346 A1 WO2012076346 A1 WO 2012076346A1 EP 2011071052 W EP2011071052 W EP 2011071052W WO 2012076346 A1 WO2012076346 A1 WO 2012076346A1
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WO
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tool
machine tool
magazine
tool according
partitions
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PCT/EP2011/071052
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Krischke
Daniel Volpp
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Mag Ias Gmbh
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Publication date
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    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
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    • B23Q3/15786—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a plurality of tools being inserted simultaneously in a plurality of spindles directly from a storage device, i.e. without using transfer devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q2039/002—Machines with twin spindles

Definitions

  • the invention relates to a machine tool for machining workpieces according to the preamble of claim 1.
  • DE 10 2006 024 407 A1 discloses a gantry-type machine tool.
  • This machine tool has two side walls arranged parallel to one another, on which a vertically suspended tool spindle is arranged to be movable in three directions by means of a carriage arrangement.
  • a workpiece positioning unit for the workpieces to be processed is arranged in the working space between the side walls.
  • a tool changer is located in the working space, by means of which tools from a tool magazine arranged outside the working space can be brought through an opening in the side wall into the working space and the tool spindle can be supplied.
  • the tool magazine is protected from contamination due to the arrangement outside the working space, but therefore also difficult to access, so that a tool change is complicated and expensive.
  • the invention has the object of developing a machine tool of the generic type such that the tool magazine protected from contamination and is easily accessible for a tool change.
  • a machine tool having the features of claim 1. Characterized in that between the workpiece positioning and the tool magazine two partitions are arranged, whose lead-through openings for the tool spindle in the x-direction are arranged side by side without overlapping, can occur during processing soiling, such as chips and / or cooling lubricant, do not get to the tool magazine. Due to the laterally staggered and overlapping-free arrangement of the lead-through openings, the contaminations are prevented from reaching the tool magazine either from the front partition wall, that is to say the workpiece positioning unit, or the rear partition wall, that is, the tool magazine facing partition wall. For tool change, the tool spindle is first moved through the opening in the front partition wall into the intermediate space between the partitions.
  • the tool spindle is moved in the intermediate space to the passage opening of the rear partition and from there to the tool magazine, where the tool without a tool changer by means of the tool spindle placed in the Malawima- magazine and a new tool can be picked up from the tool magazine.
  • the tool change thus takes place in the pick-up procedure.
  • the partitions with the non-overlapping in the x-direction lead-through openings thus ensure on the one hand effective shielding of the tool magazine from dirt that occurs during the machining of workpieces, and on the other hand easy accessibility of the tool magazine for a tool change.
  • the time required for a tool change is low.
  • the mechanical construction of the machine tool is simple, since due to the partitions no rotationally drivable parts for access to the tool magazine are required.
  • a machine tool according to claim 2 ensures easy access to the tool magazine for assembly and / or maintenance and / or repair purposes by the at least one cover plate of the base plate is removed, so that in comparison to the passage opening larger recess is available as an access opening.
  • the passage opening formed in the cover plate or the lead-through opening formed by the cover plates is dimensioned such that it has the least possible oversize to the tool spindle so that the tool spindle can be easily passed through the lead-through opening and contamination can be largely prevented.
  • a machine tool according to claim 3 largely prevents penetration of dirt into the space between the partitions and the underlying magazine space in which the tool magazine is arranged. By removing the at least one cover plate, easy access to the intermediate space and the tool magazine is possible.
  • a machine tool according to claim 4 ensures a simple removal of the at least one cover plate, since it is easily accessible on the side facing the workpiece positioning unit.
  • a machine tool according to claim 5 allows easy determination of the wear of the tools to check whether a tool change is required. Since the measuring system is arranged in the intermediate space between the partitions, this is on the one hand protected against contamination and on the other hand easily accessible.
  • a machine tool according to claim 6 effectively prevents contamination of the measuring system, as through the passage opening in - zi ⁇ elen space penetrating contaminants do not hit the measuring system.
  • a machine tool according to claim 7 allows a simple removal of dirt from the space between the partitions.
  • a machine tool according to claim 8 makes it possible in a simple manner to discharge contaminants from the magazine space into the intermediate space between the partitions.
  • a machine tool according to claim 9 ensures easy accessibility of the tool magazine, since the path to be traveled by the tool spindle for a tool change is small.
  • the machine tool has a simple and compact construction.
  • a machine tool according to claim 10 enables a simple tool change.
  • the tool spindle can remove a tool from the tool magazine or store it in the pick-up process without an additional tool changer.
  • the tool magazine is designed in particular as a disk magazine, which has, for example, a round or polygonal shape.
  • the disc magazine is at least partially, preferably arranged completely between the side walls.
  • the disc magazine is, for example, arranged horizontally and can be driven in rotation about a vertically running magazine rotation axis by means of a magazine drive motor, so that a multiplicity of tools for the tool change can be provided.
  • a machine tool according to claim 11 ensures a protected from dirt and easily accessible tool magazine, if this spindle has a double tool.
  • a machine tool ensures a protected from dirt and easily accessible tool magazine when it has two Maschinen Anlagenpositionierüen.
  • the workpiece positioning units are designed, for example, as workpiece carriers that can be pivoted about a respective horizontal pivot axis and that are operated in a pendulum machining operation.
  • a workpiece carrier is provided with workpieces to be machined, while using the other workpiece carrier processing of the workpieces arranged thereon takes place.
  • the front partition wall has a total of four leadthrough openings.
  • FIG. 1 is a perspective view of a machine tool with two arranged between the Maschinenzhoupositionierikien and a tool magazine partitions
  • Fig. 2 is a perspective view of the machine tool in Figure 1 without a carriage assembly for moving the tool spindles.
  • Fig. 3 is a perspective vertical section through the machine tool in Fig. 1, and
  • FIG. 4 shows a plan view of a horizontal section through the machine tool in FIG. 1.
  • a machine tool 1 for machining metallic workpieces 2 has a machine bed 3, on which a first side wall 4 and a second side wall 5 designed in accordance therewith are arranged.
  • the sidewalls 4, 5 are spaced apart in a horizontal x-direction and are substantially parallel to a y-z plane defined by a vertical y-direction and a horizontal z-direction.
  • the x, y, and z directions form a Cartesian coordinate system.
  • a carriage assembly 6 is mounted on the side walls 4, 5, a carriage assembly 6 is mounted.
  • z-guide rails 7 are arranged on the upper sides of the side walls 4, 5, which extend in the z-direction.
  • a z-slide 8 is mounted in the manner of a bridge and on the z-guide rails 7 by means of two z-drive motors 9 in the usual way in the z-direction movable.
  • An x-carriage 11 is mounted on the x-guide rails 10 and can be moved in the x-direction by means of an x-drive motor 12.
  • two vertically suspended tool spindles 13, 14 are arranged side by side in the x-direction.
  • the tool spindles 13, 14 are independently movable in the y-direction.
  • the tool spindein 13, 14 are mounted on two parallel to each other and in the y-direction extending y-guide rails 15, 16 and moved by means of a respective y- drive motor 17, 18 in the y-direction.
  • the tool spindles 13, 14 have for receiving tools 19 each have a tool holder 20, 21 which are rotatably driven by means of an associated spindle drive motor 22, 23 about a parallel to the y-direction extending spindle rotation axis 24, 25.
  • a front partition wall 26 Between the side walls 4, 5 extend in the x-direction, a front partition wall 26 and a spaced apart in the z-direction rear partition wall 27.
  • the partitions 26, 27 divide the limited by the side walls 4, 5 interior into a working space 28, a Interspace 29 and a magazine room 30.
  • two Maschinen Swisspositioniericaen 31, 32 are arranged for positioning of workpieces 2 to be machined.
  • the workpiece positioning units 31, 32 are rotatably mounted on one of the side walls 4, 5 and a dividing wall 33 arranged centrally in the working space 28 and extending in the z direction.
  • the partition 33 divides the working space 28 into two partial working spaces 28a, 28b.
  • the Maschinen Swisspositioniericaen 31, 32 each have a workpiece carrier 34, 35, which is pivotable about a parallel to the x-direction extending pivot axis 38, 39 by means of an associated a- drive motor 36, 37.
  • the a- drive motors 36, 37 are arranged on projections 40, 41, which project in the z-direction relative to a respectively associated base body 42, 43 of the side walls 4, 5.
  • an abutment 44, 45 is provided for storage of Workpiece carrier 34, 35 on the partition wall 33.
  • a collecting trough 46 is integrated into the machine bed 3, in which accumulate during workpiece machining contaminants, such as chips and / or cooling lubricant, collect, which are then discharged in a conventional manner by means of a chip conveyor not shown.
  • the partition walls 26, 27 extend in the y-direction from a discharge element 47 arranged obliquely to the xz plane up to the upper side of the side walls 4, 5.
  • the partition wall 26 has two discharge recesses 48 at a lower end facing the plate-shaped discharge element 47 , which open from the gap 29 in each case in one of the sub-working spaces 28a, 28b.
  • the recesses 49, 50 are formed in a base plate 51 of the partition 26.
  • On one of the workpiece positioning units 31, 32 facing side of the base plate 51 are detachably two cover plates 52, 53 are arranged, which cover the recesses 49, 50 except for passage openings 54 to 57.
  • the passage openings 54 to 57 serve to pass the tool holders 20, 21 with tools 19 arranged therein from the respective partial working space 28 a, 28 b into the intermediate space 29 and vice versa.
  • each of the cover plates 52, 53 two passage openings 54, 55 and 56, 57 are formed, which have a tool to the tool 20, 21 and tools 19 corresponding distance and a corresponding shape.
  • the cover plates 52, 53 are shown in Figs. 1, 2 and 4.
  • the rear partition wall 27 has in a corresponding manner on a the upper sides of the side walls 4, 5 end facing a passage opening 58 which is centrally between the sides walls 4, 5 is arranged.
  • the passage opening 58 is designed in its dimension and arrangement in such a way that it is free from overlapping with the passage openings 54 to 57 in the x-direction. Dirt that pass through the passage openings 54 to 57 in the intermediate chamber 29 are thus prevented by the rear partition 27 from advancing further into the magazine space 30.
  • the discharge element 47 For discharging the dirt entering the intermediate chamber 29, the discharge element 47, starting from the rear partition wall 27, extends obliquely downwards to the front partition wall 26 and further into the partial work spaces 28a, 28b up to the collecting pan 46.
  • a measuring system 59 for measuring and wear detection of the tools 19 is arranged in the intermediate chamber 29 in the area of the discharge element 47.
  • the measuring system 59 is arranged in the x-direction in the middle between the side walls 4, 5 and without overlapping to the passage openings 54 to 57, so that impurities coming from the partial working spaces 28a, 28b can not hit the measuring system 59.
  • a tool magazine 60 designed as a round disk magazine is arranged horizontally between the side walls 4, 5, which can be rotated by means of a magazine drive motor 61 about a magazine axis 62 running parallel to the y direction.
  • the tool magazine 60 has on the circumference a plurality of tool holders 63 into which tools 19 can be deposited by means of the tool spindles 13, 14 or from which tools 19 can be removed by means of the tool spindles 13, 14 are.
  • the tool magazine 60 is attached to a plate-shaped discharge element 64 which extends obliquely to the xz plane in the direction of the rear partition wall 27.
  • the dividing wall 27 On a side facing the discharge element 64, the dividing wall 27 has discharge openings 65, through which contaminants located in the magazine space 30 can be discharged into the intermediate space 29 and from there into the partial working spaces 28a, 28b.
  • the magazine space 30 is contaminated, for example, by tools 19, from which chips fall off and / or drip cooling lubricant.
  • a control device 66 is provided, which is arranged on a rear side below the magazine space 30.
  • the machining of workpieces 2 takes place alternately with the work piece positioning units 31 and 32.
  • the workpiece positioning unit 32 is equipped with new workpieces 2 to be machined.
  • soiling occurs in the form of chips and / or cooling lubricants, which are prevented by the dividing wall 26 from penetrating into the interspace 29. Due to the overlap-free arrangement, the contaminants penetrating into the intermediate space 29 through the lead-through openings 54, 55 strike the lead-through opening 58 on the rear partition wall 27 and thus remain in the intermediate space 29.
  • the contaminants collect on the discharge element 47 and from there as a result of
  • a measurement of the tools 19 is carried out by means of the measuring system 59. If the tools 19 are worn, a tool change is initiated by means of the control device 66. A tool change is also initiated when another tool 2 is required to machine the workpieces 2.
  • the tool spindles 13, 14 - if they are not already in the space 29 - through the implementation tion openings 54, 55 and 56, 57 moved into the gap 29. Subsequently, the tool spindein 13, 14 in the intermediate chamber
  • the tools 19 are stored in the pick-up process in free tool holder 63.
  • the tool magazine 60 is then rotated by the magazine drive motor 61 about the magazine axis of rotation 62 until the desired new tools 19 can be removed from the tool holders 63 in the pick-up process.
  • the tool spindles 13, 14 provided with the new tools 19 are subsequently moved in a corresponding manner into one of the partial work spaces 28a, 28b in order to continue the workpiece machining there.
  • the tool magazine 60 is thus accessible in a simple manner by moving the tool spindles 13, 14 in the z, x and z directions for a tool change.
  • the cover plates 52, 53 are detachably arranged on the base plate 51 for assembly, maintenance and repair purposes. By removing the cover plates 52, 53, an access into the intermediate space 29 and the magazine space 30 is possible through the recesses 49, 50 and the passage opening 58.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

Bei einer Werkzeugmaschine (1) zur Bearbeitung von Werkstücken (2) sind zwischen einer Werkstückpositioniereinheit (31, 32) und einem Werkzeugmagazin (60) zwei voneinander beabstandete Trennwände (26, 27) angeordnet, die zwischen zwei Seitenwänden (4, 5) verlaufen. Die Trennwände (26, 27) weisen jeweils eine Durchführungsöffnung (54 bis 57, 58) für eine Werkzeugspindel (13, 14) auf, die überlappungsfrei nebeneinander angeordnet sind. Durch die überlappungsfreie Anordnung der Durchführungsöffnungen (54 bis 57, 58) werden Verschmutzungen daran gehindert, von der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) zu einem Werkzeugmagazin (60) zu gelangen. Gleichzeitig ist das Werkzeugmagazin (60) in einfacher Weise durch Verfahren der Werkzeugspindel (13, 14) für einen Werkzeugwechsel zugänglich.

Description

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2006 024 407 AI (entspr. US 2006/270 540 AI) ist eine Werkzeugmaschine in Portalbauweise bekannt. Diese Werkzeugmaschine weist zwei parallel zueinander angeordnete Seitenwände auf, an denen mittels einer Schlittenanordnung eine vertikal hängende Werkzeug spindel in drei Richtungen verfahrbar angeordnet ist. Im Arbeitsraum zwischen den Seitenwänden ist eine Werkstückpositioniereinheit für die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet. Zusätzlich befindet sich im Arbeitsraum ein Werkzeugwechsler, mittels dem Werkzeuge aus einem außerhalb des Arbeitsraums angeordneten Werkzeugmagazin durch eine Öffnung in der Sei- tenwand in den Arbeitsraum gebracht und der Werkzeug spindel zugeführt werden können. Das Werkzeugmagazin ist aufgrund der Anordnung außerhalb des Arbeitsraums zwar vor Verschmutzungen geschützt, jedoch deswegen auch schwer zugänglich, so dass ein Werkzeugwechsel kompliziert und aufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass das Werkzeugmagazin vor Verschmutzungen geschützt und für einen Werkzeugwechsel einfach zugänglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass zwischen der Werkstückpositioniereinheit und dem Werkzeugmagazin zwei Trennwände angeordnet sind, deren Durchführungsöffnungen für die Werkzeugspindel in der x-Richtung überlappungsfrei nebeneinander angeordnet sind, können bei der Bearbeitung auftretende Verschmutzungen, wie beispielsweise Späne und/oder Kühlschmiermittel, nicht zu dem Werkzeugmagazin gelangen. Die Verschmutzungen werden aufgrund der seitlich versetzten und überlappungs- freien Anordnung der Durchführungsöffnungen entweder von der vorderen, also der Werkstückpositioniereinheit zugewandten Trennwand oder der hinteren, also der dem Werkzeugmagazin zugewandten Trennwand davon abgehalten, bis zu dem Werkzeugmagazin zu gelangen. Zum Werkzeugwechsel wird die Werkzeugspindel zunächst durch die Durchfüh- rungsöffnung der vorderen Trennwand bis in den Zwischemaum zwischen den Trennwänden verfahren. Anschließend wird die Werkzeugspindel im Zwischemaum zu der Durchführungsöffnung der hinteren Trennwand und von dort zu dem Werkzeugmagazin verfahren, wo das Werkzeug ohne einen Werkzeugwechsler mittels der Werkzeug spindel in dem Werkzeugma- gazin abgelegt und ein neues Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin aufgenommen werden kann. Der Werkzeugwechsel erfolgt also im Pick-Up- Verfahren. Die Trennwände mit den in der x-Richtung überlappungsfreien Durchführungsöffnungen gewährleisten somit einerseits eine wirkungsvolle Abschirmung des Werkzeugmagazins vor Verschmutzungen, die bei der Bearbeitung von Werkstücken entstehen, und andererseits eine einfache Zugänglichkeit des Werkzeugmagazins für einen Werkzeugwechsel. Die für einen Werkzeugwechsel erforderliche Zeit ist gering. Zudem ist der mechanische Aufbau der Werkzeugmaschine einfach, da aufgrund der Trennwände keine drehantreibbaren Teile für den Zugang zum Werkzeug- magazin erforderlich sind.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 gewährleistet einen einfachen Zugang zu dem Werkzeugmagazin zu Montage- und/oder Wartungsund/oder Reparaturzwecken, indem die mindestens eine Abdeckplatte von der Grundplatte entfernt wird, so dass die im Vergleich zu der Durchführungsöffnung größere Ausnehmung als Zugangsöffnung zur Verfügung steht. Die in der Abdeckplatte ausgebildete Durchführungsöffnung bzw. die durch die Abdeckplatten ausgebildete Durchführungsöffnung ist so di- mensioniert, dass diese ein möglichst geringes Übermaß zu der Werkzeugspindel aufweist, so dass die Werkzeugspindel einerseits einfach durch die Durchführungsöffnung durchführbar ist und andererseits Verschmutzungen weitestgehend abgehalten werden. Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 verhindert weitestgehend ein Eindringen von Verschmutzungen in den Zwischenraum zwischen den Trennwänden und dem dahinterliegenden Magazinraum, in dem das Werkzeugmagazin angeordnet ist. Durch Entfernen der mindestens einen Abdeckplatte ist ein einfacher Zugang zu dem Zwischenraum und dem Werk- zeugmagazin möglich.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 gewährleistet ein einfaches Entfernen der mindestens einen Abdeckplatte, da diese an der der Werkstückpositioniereinheit zugewandten Seite einfach zugänglich ist.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 ermöglicht eine einfache Verschleißermittlung der Werkzeuge, um zu überprüfen, ob ein Werkzeugwechsel erforderlich ist. Da das Messsystem im Zwischenraum zwischen den Trennwänden angeordnet ist, ist dieses einerseits vor Verschmutzun- gen geschützt und andererseits einfach zugänglich.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 verhindert wirkungsvoll eine Verschmutzung des Messsystems, da durch die Durchführungsöffnung in - zi ¬ elen Zwischenraum eindringende Verschmutzungen nicht auf das Messsystem treffen.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 ermöglicht ein einfaches Abfüh- ren von Verschmutzungen aus dem Zwischenraum zwischen den Trennwänden.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 ermöglicht in einfacher Weise ein Abführen von Verschmutzungen aus dem Magazinraum in den Zwi- schenraum zwischen den Trennwänden.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 9 gewährleistet eine einfache Zugänglichkeit des Werkzeugmagazins, da der von der Werkzeugspindel für einen Werkzeugwechsel zurückzulegende Weg gering ist. Darüber hinaus weist die Werkzeugmaschine aufgrund der Anordnung des Werkzeugmagazins einen einfachen und kompakten Aufbau auf.
Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 ermöglicht einen einfachen Werkzeugwechsel. Die Werkzeugspindel kann im Pick-Up-Verfahren ohne einen zusätzlichen Werkzeugwechsler ein Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin entnehmen bzw. darin ablegen. Das Werkzeugmagazin ist insbesondere als Scheibenmagazin ausgebildet, das beispielsweise eine runde oder polygonale Form hat. Das Scheibenmagazin ist zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig zwischen den Seitenwänden angeordnet. Das Scheibenmagazin ist beispielsweise horizontal angeordnet und mittels eines Magazinantriebsmotors um eine vertikal verlaufende Magazindrehachse drehantreibbar, so dass eine Vielzahl von Werkzeugen für den Werkzeugwechsel bereitgestellt werden kann. Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 gewährleistet ein vor Verschmutzungen geschütztes und einfach zugängliches Werkzeugmagazin, wenn diese eine Doppel- Werkzeug spindel aufweist. Eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 gewährleistet ein vor Verschmutzungen geschütztes und einfach zugängliches Werkzeugmagazin, wenn diese zwei Werkstückpositioniereinheiten aufweist. Die Werkstückpositioniereinheiten sind beispielsweise als um jeweils eine horizontale Schwenkachse verschwenkbarer Werkstückträger ausgebildet, die in Pen- delbearbeitung betrieben werden. Bei einer derartigen Pendelbearbeitung wird ein Werkstückträger mit zu bearbeitenden Werkstücken versehen, während mittels des anderen Werkstückträgers eine Bearbeitung der daran angeordneten Werkstücke stattfindet. Weist die Werkzeugmaschine zusätzlich eine Doppel- Werkzeugspindel auf, so weist die vordere Trennwand insgesamt vier Durchführungsöffnungen auf.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit zwei zwischen den Werkstückpositioniereinheiten und einem Werkzeugmagazin angeordneten Trennwänden, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Werkzeugmaschine in Fig. 1 ohne eine Schlittenanordnung zum Verfahren der Werkzeugspindeln, Fig. 3 einen perspektivischen Vertikalschnitt durch die Werkzeugmaschine in Fig. 1, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Horizontalschnitt durch die Werk- zeugmaschine in Fig. 1.
Eine Werkzeugmaschine 1 zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstücken 2 weist ein Maschinenbett 3 auf, auf dem eine erste Seitenwand 4 und eine entsprechend dazu ausgebildete zweite Seitenwand 5 angeordnet sind. Die Seitenwänden 4, 5 sind in einer horizontalen x-Richtung zueinander beabstandet und verlaufen im Wesentlichen parallel zu einer y- z-Ebene, die durch eine vertikale y-Richtung und eine horizontale z- Richtung definiert ist. Die x-,y- und z-Richtung bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
Auf den Seitenwänden 4, 5 ist eine Schlittenanordnung 6 gelagert. Hierzu sind an den Oberseiten der Seitenwänden 4, 5 z-Führungsschienen 7 angeordnet, die sich in der z-Richtung erstrecken. Auf den Seitenwänden 4, 5 ist ein z-Schlitten 8 nach Art einer Brücke gelagert und auf den z-Führungs- schienen 7 mittels zwei z- Antriebsmotoren 9 in üblicher Weise in der z- Richtung verfahrbar.
An dem z- Schlitten 8 sind zwei parallel zueinander und in der x-Richtung verlaufende x-Führungsschienen 10 angeordnet. Ein x-Schlitten 11 ist auf den x-Führungsschienen 10 gelagert und mittels eines x- Antriebsmotors 12 in der x-Richtung verfahrbar.
An dem x-Schlitten 11 sind zwei vertikal hängende Werkzeugspindeln 13, 14 in der x-Richtung nebeneinander angeordnet. Die Werkzeugspindeln 13, 14 sind unabhängig voneinander in der y-Richtung verfahrbar. Hierzu sind die Werkzeug spindein 13, 14 an jeweils zwei parallel zueinander und in der y-Richtung verlaufenden y-Führungsschienen 15, 16 gelagert und mittels eines jeweiligen y- Antriebsmotors 17, 18 in der y-Richtung verfahrbar.
Die Werkzeugspindeln 13, 14 weisen zum Aufnehmen von Werkzeugen 19 jeweils eine Werkzeugaufnahme 20, 21 auf, die mittels eines zugehörigen Spindelantriebsmotors 22, 23 um eine parallel zu der y-Richtung verlaufende Spindeldrehachse 24, 25 drehantreibbar sind.
Zwischen den Seitenwänden 4, 5 verlaufen in der x-Richtung eine vordere Trennwand 26 und eine in der z-Richtung dazu beabstandete hintere Trennwand 27. Die Trennwände 26, 27 unterteilen den von den Seitenwänden 4, 5 begrenzten Innenraum in einen Arbeitsraum 28, einen Zwi- schenraum 29 und einen Magazinraum 30.
In dem Arbeitsraum 28 sind zwei Werkstückpositioniereinheiten 31, 32 zur Positionierung von zu bearbeitenden Werkstücken 2 angeordnet. Die Werkstückpositioniereinheiten 31, 32 sind an jeweils einer der Seitenwän- de 4, 5 und einer mittig in dem Arbeitsraum 28 angeordneten und in der z- Richtung verlaufenden Trennwand 33 drehbar gelagert. Die Trennwand 33 unterteilt den Arbeitsraum 28 in zwei Teil- Arbeiträume 28a, 28b. Die Werkstückpositioniereinheiten 31, 32 weisen jeweils einen Werkstückträger 34, 35 auf, der mittels eines zugehörigen a- Antriebsmotors 36, 37 um eine parallel zu der x-Richtung verlaufende Schwenkachse 38, 39 verschwenkbar ist. Die a- Antriebsmotoren 36, 37 sind auf Vorsprüngen 40, 41 angeordnet, die in der z-Richtung gegenüber einem jeweils zugehörigen Grundkörper 42, 43 der Seitenwände 4, 5 vorspringen. Zur Lagerung der Werkstückträger 34, 35 an der Trennwand 33 ist jeweils ein Gegenlager 44, 45 vorgesehen.
Unterhalb der Werkstückpositioniereinheiten 31, 32 ist eine Auffangwanne 46 in das Maschinenbett 3 integriert, in der sich bei der Werkstückbearbeitung anfallende Verschmutzungen, wie beispielsweise Späne und/oder Kühlschmiermittel, sammeln, die dann in üblicher Weise mittels eines nicht näher dargestellten Späneförderers abführbar sind. Die Trennwände 26, 27 erstrecken sich in der y-Richtung von einem schräg zu der x-z-Ebene angeordneten Abführelement 47 bis zu der Oberseite der Seitenwände 4, 5. Die Trennwand 26 weist an einem dem plattenförmigen Abführelement 47 zugewandten unteren Ende zwei Abführausnehmungen 48 aus, die von dem Zwischenraum 29 jeweils in einen der Teil- Arbeitsräume 28a, 28b münden. Entsprechend weist die Trennwand 26 an einem der Oberseite der Seiten wände 4, 5 zugewandten oberen Ende zwei symmetrisch zu der Trennwand 33 angeordnete Ausnehmungen 49, 50 auf. Die Ausnehmungen 49, 50 sind in einer Grundplatte 51 der Trennwand 26 ausgebildet. An einer der Werkstückpositioniereinheiten 31, 32 zugewand- ten Seite der Grundplatte 51 sind lösbar zwei Abdeckplatten 52, 53 angeordnet, die die Ausnehmungen 49, 50 bis auf Durchführungsöffnungen 54 bis 57 abdecken. Die Durchführungsöffnungen 54 bis 57 dienen zur Durchführung der Werkzeugaufnahmen 20, 21 mit darin angeordneten Werkzeugen 19 von dem jeweiligen Teil- Arbeitsraum 28a, 28b in den Zwischen- räum 29 und umgekehrt. Dementsprechend sind in jeder der Abdeckplatten 52, 53 zwei Durchführungsöffnungen 54, 55 bzw. 56, 57 ausgebildet, die einen zu den Werkzeug aufnahmen 20, 21 bzw. Werkzeugen 19 entsprechenden Abstand und eine entsprechende Form haben. Die Abdeckplatten 52, 53 sind in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellt. Die hintere Trennwand 27 weist in entsprechender Weise an einem den Oberseiten der Seitenwände 4, 5 zugewandten Ende eine Durchführungsöffnung 58 auf, die mittig zwischen den Seiten wänden 4, 5 angeordnet ist. Die Durchführungsöffnung 58 ist in ihrer Abmessung und Anordnung derart ausgebildet, dass sie in der x-Richtung überlappungsfrei zu den Durch- führungsöffnungen 54 bis 57 ist. Verschmutzungen, die durch die Durchführung söffnungen 54 bis 57 in den Zwischemaum 29 gelangen, werden somit durch die hintere Trennwand 27 davon abgehalten, weiter in den Magazinraum 30 vorzudringen.
Zur Abführung der in den Zwischemaum 29 gelangenden Verschmutzungen verläuft das Abführelement 47 ausgehend von der hinteren Trennwand 27 schräg nach unten zu der vorderen Trennwand 26 und weiter in die Teil- Arbeitsräume 28a, 28b bis zu der Auffangwanne 46. In dem Zwischemaum 29 ist im Bereich des Abführelements 47 ein Messsystem 59 zur Vermessung und Verschleißermittlung der Werkzeuge 19 angeordnet. Das Messsystem 59 ist in der x-Richtung mittig zwischen den Seitenwänden 4, 5 und überlappungsfrei zu den Durchführungsöffnungen 54 bis 57 angeordnet, so dass aus den Teil-Arbeitsräumen 28a, 28b kommende Verschmutzungen nicht auf das Messsystem 59 treffen können.
In dem Magazimaum 30 ist zwischen den Seitenwänden 4, 5 ein als rundes Scheibenmagazin ausgebildetes Werkzeugmagazin 60 horizontal angeord- net, das mittels eines Magazinantriebsmotors 61 um eine parallel zu der y- Richtung verlaufende Magazindrehachse 62 drehbar ist. Das Werkzeugmagazin 60 weist umfangsseitig eine Vielzahl von Werkzeughaltern 63 auf, in die mittels der Werkzeugspindeln 13, 14 Werkzeuge 19 ablegbar sind bzw. aus denen mittels der Werkzeugspindeln 13, 14 Werkzeuge 19 entnehmbar sind. Das Werkzeugmagazin 60 ist an einem plattenförmigen Abführelement 64 befestigt, das schräg zu der x-z-Ebene in Richtung der hinteren Trennwand 27 verläuft. An einer dem Abführelement 64 zugewandten Seite weist die Trennwand 27 Abführausnehmungen 65 auf, durch die in dem Magazinraum 30 befindliche Verschmutzungen in den Zwischenraum 29 und von dort in die Teil-Arbeitsräume 28a, 28b abgeführt werden können. Der Magazinraum 30 wird beispielsweise durch Werkzeuge 19 verschmutzt, von denen Späne abfallen und/oder Kühlschmiermittel abtropft. Zur Steuerung der Werkzeugmaschine 1 ist eine Steuereinrichtung 66 vorgesehen, die an einer Rückseite unterhalb des Magazinraums 30 angeordnet ist.
Die Bearbeitung von Werkstücken 2 erfolgt im Wechsel mit den Werk- Stückpositioniereinheiten 31 und 32. Während der Werkstückbearbeitung mit der Werkstückpositioniereinheit 31 wird die Werkstückpositioniereinheit 32 mit neuen, zu bearbeitenden Werkstücken 2 bestückt. Bei der Werkstückbearbeitung treten Verschmutzungen in Form von Spänen und/oder Kühlschmiermittel auf, die im Wesentlichen durch die Trenn- wand 26 davon abgehalten werden, in den Zwischenraum 29 einzudringen. Die durch die Durchführungsöffnungen 54, 55 in den Zwischenraum 29 eindringenden Verschmutzungen treffen aufgrund der überlappungsfreien Anordnung zu der Durchführungsöffnung 58 auf die hintere Trennwand 27 und verbleiben somit im Zwischenraum 29. Die Verschmutzungen sam- mein sich auf dem Abführelement 47 und werden von dort infolge der
Schwerkraft durch die Abführausnehmungen 48 in die Teil-Arbeitsräume 28a, 28b und die Abführwanne 46 abgeführt. Ist die Werkstückbearbeitung abgeschlossen, werden die Werkstückspindeln 13, 14 mittels der Schlittenanordnung 6 durch die Durchführungsöffnungen 54, 55 in den Zwischenraum 29 verfahren. Anschließend werden die Werkzeugspindeln 13, 14 in dem Zwischenraum 29 von den Durchfüh- rungsöffnungen 54, 55 zu den Durchführungsöffnungen 56, 57 und von dort in den Teil-Arbeitsraum 28b verfahren, wo mit der Werkstückbearbeitung fortgefahren werden kann. Die fertig bearbeiteten Werkstücke 2 werden aus der Werkstückpositioniereinheit 31 entnommen und diese mit neuen zu bearbeitenden Werkstücken 2 bestückt.
Bei der Werkstückbearbeitung mit der Werkstückpositioniereinheit 32 werden auftretende Verschmutzungen im Wesentlichen durch die Trennwand 26 daran gehindert, in den Zwischenraum 29 einzutreten. Die in den Zwischenraum 29 durch die Durchführungsöffnungen 56, 57 gelangenden Ver- schmutzungen werden aufgrund der zu der Durchführungsöffnung 58 überlappungsfreien Anordnung von der Trennwand 27 davon abgehalten, in den Magazinraum 30 einzudringen. Der Magazinraum 30 und das darin angeordnete Werkzeugmagazin 60 sind somit wirkungsvoll vor Verschmutzungen geschützt.
Beim Verfahren der Werkzeugspindeln 13, 14 zwischen den Teil-Arbeitsräumen 28a, 28b wird mittels des Messsystems 59 eine Vermessung der Werkzeuge 19 durchgeführt. Sind die Werkzeuge 19 verschlissen, so wird mittels der Steuereinrichtung 66 ein Werkzeugwechsel eingeleitet. Ein Werkzeugwechsel wird ferner eingeleitet, wenn zur Bearbeitung der Werkstücke 2 ein anderes Werkzeug 2 erforderlich ist.
Zum Werkzeugwechsel werden die Werkzeug spindein 13, 14 - sofern sich diese nicht bereits im Zwischenraum 29 befinden - durch die Durchfüh- rungsöffnungen 54, 55 bzw. 56, 57 in den Zwischenraum 29 verfahren. Anschließend werden die Werkzeug spindein 13, 14 in dem Zwischemaum
29 bis zu der Durchführungsöffnung 58 und von dort in den Magazinraum
30 verfahren, wo die Werkzeuge 19 im Pick-Up- Verfahren in freie Werk- zeughalter 63 abgelegt werden. Das Werkzeugmagazin 60 wird anschließend mittels des Magazinantriebsmotors 61 um die Magazindrehachse 62 gedreht, bis die gewünschten neuen Werkzeuge 19 im Pick-Up -Verfahren aus den Werkzeughaltern 63 entnommen werden können. Die mit den neuen Werkzeugen 19 versehenen Werkzeugspindeln 13, 14 werden anschlie- ßend in entsprechender Weise in einen der Teil- Arbeitsräume 28a, 28b verfahren, um dort die Werkstückbearbeitung fortzuführen. Das Werkzeugmagazin 60 ist somit in einfacher Weise durch Verfahren der Werkzeugspindeln 13, 14 in z-, x- und z-Richtung für einen Werkzeugwechsel zugänglich.
Verschmutzungen an den Werkzeugen 19, die in das Werkzeugmagazin 60 abgelegt werden, können auf das Abführelement 64 fallen. Von dort werden die Verschmutzungen infolge der Schwerkraft durch die Abführaus- nehmungen 65 in den Zwischemaum 29 und von dort in der beschriebenen Weise in die Auffangwanne 46 abgeführt.
Die Abdeckplatten 52, 53 sind zu Montage-, Wartungs- und Reparaturzwecken lösbar an der Grundplatte 51 angeordnet. Durch Entfernen der Abdeckplatten 52, 53 ist durch die Ausnehmungen 49, 50 und die Durchfüh- rungsöffnung 58 ein Zugang in den Zwischemaum 29 und den Magazinraum 30 möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken mit
- einem Maschinenbett (3),
zwei Seitenwänden (4, 5), die beabstandet zueinander an dem Maschinenbett (3) angeordnet sind,
einem z-Schlitten (8), der mittels eines z- Antriebsmotors (9) in einer horizontalen z-Richtung an den Seitenwänden (4, 5) verfahrbar ist,
einem x-Schlitten (11), der mittels eines x- Antriebsmotors (12) in einer horizontalen x-Richtung an dem z- Schlitten (8) verfahrbar ist, einer drehantreibbaren Werkzeugspindel (13, 14) zum Aufnehmen von Werkzeugen (19),
-- die hängend an dem x-Schlitten (11) angeordnet ist und
-- die mittels eines y- Antriebsmotors (17, 18) in einer vertikalen y- Richtung an dem x-Schlitten (11) verfahrbar ist,
einer Werkstückpositioniereinheit (31, 32) für zu bearbeitende Werkstücke (2), und
- einem Werkzeugmagazin (60) zur Bereitstellung der Werkzeuge
(19),
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei in der z-Richtung voneinander beabstandete Trennwände (26, 27) zwischen der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) und dem Werkzeugmagazin (60) angeordnet sind, die in der x-Richtung zwischen den Seitenwänden (4, 5) verlaufen, und
die Trennwände (26, 27) jeweils eine Durchführungsöffnung (54 bis 57, 58) für die Werkzeug spindel (13, 14) aufweisen, wobei die Durchführungsöffnungen (54 bis 57, 58) in der x-Richtung überlappungsfrei nebeneinander angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Trennwände (26) eine Grundplatte (51) und mindestens eine lösbar daran angeordnete Abdeckplatte (52, 53) aufweist, wobei die mindestens eine Abdeckplatte (52, 53) eine in der Grundplatte (51) ausgebildete Ausnehmung (49, 50) zur Ausbildung der Durchführungsöffnung (54 bis 57) teilweise abdeckt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) benachbarte Trennwand (26) die Grundplatte (51) und die mindestens eine Abdeckplatte (52, 53) aufweist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Abdeckplatte (52, 53) an einer der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) zugewandten Seite der Grundplatte (51) befestigt ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Trennwänden (26, 27) ein Messsystem (59) zur Vermessung der Werkzeuge (19) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (59) in der x-Richtung überlappungsfrei zu der Durch- führungsöffnung (54 bis 57) der der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) zugewandten Trennwand (26) angeordnet ist.
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Werkstückpositioniereinheit (31, 32) zugewandte Trennwand (26) eine Abführausnehmung (48) aufweist, zu der schräg ein Abführelement (47) verläuft, das als Boden zwischen den Trennwänden (26, 27) angeordnet ist.
8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Werkzeugmagazin (60) zugewandte Trennwand (27) eine Abführausnehmung (65) aufweist, zu der schräg ein Abführelement (64) verläuft, an dem das Werkzeugmagazin (60) angeordnet ist.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (60) zwischen den Seiten- wänden (4, 5) angeordnet ist.
10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (60) derart ausgebildet ist, dass Werkzeuge (19) mittels der Werkzeugspindel (13, 14) daraus ent- nehmbar und darin ablegbar sind.
11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem x-Schlitten (11) zwei Werkzeugspindeln (13, 14) nebeneinander angeordnet sind und mindestens eine der Trennwände (26) zwei Durchführungsöffnungen (54 bis 57) für die
Werkzeug spindein (13, 14) aufweist, die in der x-Richtung überlappungsfrei zu der Durchführungsöffnung (58) der anderen Trennwand (27) angeordnet sind.
12. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückpositioniereinheiten (31, 32) nebeneinander angeordnet sind und die diesen benachbarte Trennwand (26) zwei Durchführungsöffnungen (54 bis 57) für die Werkzeugspin- del (13, 14) und insbesondere vier Durchführungsöffnungen (54 bis 57) für die zwei Werkzeugspindeln (13, 14) aufweist.
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