WO2017050835A2 - Werkzeugmaschine - Google Patents

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WO2017050835A2
WO2017050835A2 PCT/EP2016/072446 EP2016072446W WO2017050835A2 WO 2017050835 A2 WO2017050835 A2 WO 2017050835A2 EP 2016072446 W EP2016072446 W EP 2016072446W WO 2017050835 A2 WO2017050835 A2 WO 2017050835A2
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machining
spindle
tool
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Inventor
Hinrich Stave
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Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
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    • B23Q39/027—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder consecutive working of toolheads
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    • B23Q2003/155414—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers
    • B23Q2003/155449—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers linearly movable only
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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 with a workpiece carrier, on which at least one workpiece holder for holding a workpiece is arranged, and with a spindle assembly having at least one machining spindle on which a machining tool for machining a workpiece held by the workpiece carrier can be arranged, wherein the spindle assembly is mounted to a first guide assembly along a first processing axis relative to the workpiece carrier linearly movable and the workpiece carrier is mounted on a workpiece carrier guide assembly along a workpiece carrier adjusting axis transverse to the processing axis linearly movable.
  • Such a machine tool is described for example in DE 10 2015 1 15 542.7.
  • the known machine tool is easy to operate because, for example, the spindle arrangement is arranged on a tool slide, which can be moved out of the working area next to the workpiece carrier.
  • the machining spindles of the spindle arrangement can simultaneously machine the workpieces on the workpiece carrier.
  • the spindle arrangement mounted along the first machining axis forms a first spindle arrangement arranged on a first machining side of the workpiece carrier and is connected to a first machining unit.
  • a second spindle assembly with at least one machining spindle, on which a machining tool for machining a workpiece held by the workpiece carrier can be arranged is mounted to a second guide assembly along a second machining axis relative to the workpiece carrier linearly movable.
  • the machining tools are, for example, milling heads, drills, lathe tools or the like.
  • the machining tools are suitable for machining the workpieces.
  • the spindle arrangement in can approach the workpiece carrier from opposite sides, namely along the first machining axis and the second machining axis, so that they can simultaneously or at short intervals process the workpieces on the workpiece carrier.
  • a self-contained invention represents the concept explained below, but which can also be implemented in combination with the already mentioned concept with two spindle arrangements.
  • the workpiece carrier forms a workpiece module and the spindle arrangement forms a machining module or the workpiece carrier and the spindle arrangement form a base module, and that the spindle arrangement is arranged on a first machining side of the workpiece carrier and at one at least one second processing module is arranged with at least one machining spindle of the first processing side opposite second processing side of the workpiece carrier.
  • the machine tool can therefore be built modular according to this concept and is suitable for a variety of extensions.
  • the user can therefore Extending the machine as needed and thereby attach to the workpiece module or the workpiece carrier and the spindle assembly comprehensive base module another processing module.
  • a cross-shaped or T-shaped configuration in plan view is possible, wherein, as it were, the heart of the machine tool or the core of the machine tool is formed by the workpiece carrier.
  • the conception allows a symmetrical structure. Projecting masses are small or absent.
  • the individual components e.g.
  • the spindle assemblies are easily accessible, which facilitates, for example, the maintenance.
  • the spindle assemblies are arranged horizontally, for example, at the same height, so do not have to be high. This also makes it possible, among other things, for additional components to be provided above the machine tool, for example for testing workpieces, workpiece changes or the like.
  • a portal for loading or unloading the workpiece carrier can thus be arranged, for example, easily above the workpiece carrier, without the machine is particularly high.
  • the workpiece carrier is, for example, sandwiched between the spindle assemblies.
  • the spindle assemblies can be moved to and away from the workpiece carrier along the respective first and second processing axes.
  • the respective guide arrangement expediently comprises an actuator for adjusting the respective first or second spindle arrangement.
  • the workpiece carrier is suitably an actuator for adjustment along the workpiece carrier adjusting axis available.
  • the respective spindle arrangement as a whole eg a spindle carrier with at least two machining spindles as a whole, is movable along the respective first or second machining axis.
  • the spindle arrangement can be linearly arranged along a correspondingly along the first processing axis or second processing axis. led and movably mounted tool slide to be arranged.
  • a respective machining spindle is movable relative to the spindle carrier.
  • a double feed can be achieved along the first or second machining axis, namely by the spindle carrier as a whole being movable along the first or second machining axis and at least one machining spindle arranged on the spindle carrier additionally being adjustable relative to the spindle carrier along the respective machining axis.
  • a geometrically advantageous configuration provides that the first machining axis and the second machining axis are aligned with each other. Thus, so to speak, only a single machining axis can be provided, wherein the mobility of the spindle assembly is given in along this single machining axis.
  • first processing axis and the second processing axis are not aligned with each other, but are parallel to each other.
  • first machining axis and the second machining axis are not parallel to each other or aligned with each other, but e.g. run at an angle to each other.
  • the second spindle arrangement could be mounted so as to be movable obliquely relative to the first spindle arrangement.
  • the first and / or the second machining axis are expediently horizontal axes. But it is also possible that one or both of the processing axes are not horizontal, for example obliquely to a horizontal or vertical.
  • the workpiece carrier adjusting axis is a vertical axis.
  • the workpieces can be moved vertically up and down, for example, for the purpose of positioning in front of the first spindle assembly and / or the second spindle assembly.
  • a workpiece changer is arranged above the workpiece carrier, so that the adjustment of the workpiece carrier along the workpiece carrier adjusting axis can also serve to position the workpiece carrier relative to the workpiece changer.
  • the workpiece carrier can also perform the positioning work with respect to a functional module.
  • a functional assembly arranged above the workpiece carrier for performing at least one function on a workpiece arranged on the at least one workpiece holder can be operated.
  • the functional module may be provided, for example, a machining spindle with at least one machining tool and / or a test device for testing or measuring or both of the workpiece, which is arranged on the workpiece carrier, and / or at least one centering device for centering the arranged on the workpiece holder of the workpiece carrier workpiece.
  • the machine tool is expediently a so-called multi-spindle machine.
  • the first spindle arrangement or the second spindle arrangement or both has at least two machining spindles arranged side by side or one above the other in a row direction.
  • two, three or four machining spindles can be arranged next to one another.
  • two spindle rows are present, that is, for example, two or more spindles are arranged side by side in a row direction, for example, are arranged horizontally next to each other and each form a spindle row and that these spindle rows are arranged vertically one above the other.
  • the series axes or row directions or directions of the spindle rows are advantageously parallel.
  • a plurality of workpiece holders for example at least two workpiece holders, are also arranged next to one another or one above the other in a row direction on the workpiece carrier.
  • a plurality of workpiece holders for example at least two workpiece holders, are also arranged next to one another or one above the other in a row direction on the workpiece carrier.
  • the row directions of the workpiece holder and the machining spindles are expediently parallel to one another.
  • the workpiece carrier expediently comprises a workpiece bar and / or has a longitudinal shape.
  • the workpiece carrier or the workpiece beam is advantageously supported at its longitudinal ends in each case, for example on a rotary bearing arrangement, which will be explained later and / or on a carriage, which is mounted linearly movably on a stand with respect to the workpiece carrier adjusting axis.
  • a plurality of workpiece holders are expediently arranged next to one another.
  • the workpiece carrier preferably extends transversely in front of the spindle arrangement.
  • the workpiece carrier is pivotally mounted about its longitudinal axis.
  • a longitudinal axis and / or a pivot axis of the workpiece carrier preferably extend transversely, in particular at right angles, to the first processing axis and / or the second processing axis.
  • a longitudinal axis and / or a pivot axis of the workpiece carrier expediently extend horizontally.
  • the workpiece carrier is rotatably mounted only at a longitudinal end region.
  • An advantageous measure is when the workpiece carrier is pivotally mounted about a transverse to the workpiece carrier adjusting axis pivot axis.
  • pivot bearings are provided on the aforementioned carriage to rotate the workpiece carrier.
  • the workpiece carrier could also be designed in the manner of a column which is pivotable about a pivot axis which is parallel to the workpiece carrier adjusting axis or aligned therewith.
  • the workpiece carrier has a workpiece carrier base with a holder to which the workpiece holder carrier with at least two workpiece holders of a first type or a second workpiece holder carrier with at least two workpiece holders of a second type is releasably attachable.
  • these workpiece holders are designed carrier plate-like or pallet-like.
  • the workpiece carrier can be easily converted, for example, to hold workpieces of another type or workpieces in another setup.
  • the workpiece holders of the first type and of the second type can therefore in principle also differ in that they are arranged in different orientation to the already mentioned machining axis or adjusting axes on the respective workpiece holder carrier.
  • An expedient concept provides that the first spindle arrangement and / or the second spindle arrangement is arranged at least one tool turret with at least two machining tools for machining the at least one workpiece, wherein the at least one tool turret rotatable about a turret axis tool carrier for positioning each of a machining tool in a Machining position and a tool drive for rotational driving of the machining tool located in the machining position.
  • the tool turret allows a fast and effective tool change. It is advantageous if a respective spindle arrangement has at least two or more tool turrets, so that the already mentioned multi-spindle machine is realized.
  • the at least one tool turret is arranged on a tool carriage.
  • the tool turret may, for example, have two or more machining spindles. Particularly preferred is an even concept in which the tool turret e.g. has two, four or eight tools.
  • the turret axis of the at least one tool turret is expediently oriented obliquely to the first or second machining axis.
  • the concept with the at least one tool turret or a plurality of tool turrets is particularly suitable for a so-called intermediate machining of workpieces arranged on the workpiece carrier.
  • the machining spindles a spindle arrangement can be arranged for example on a block-like spindle carrier. Relative to the spindle carrier, one or more machining spindles can be movable, for example movably mounted along the respective machining axis.
  • At least one of the spindle arrangements that is to say the first spindle arrangement or the second spindle arrangement or both, has a spindle carrier which is movably mounted along the respective first or second machining axis.
  • the spindle carrier forms a tool carriage or is movably mounted on a tool carriage.
  • the at least one machining spindles preferably at least two or more machining spindles, is movably mounted relative to the spindle carrier, for example parallel to the first or second machining axis and / or at least one axis transverse to the first or second machining axis. It is expedient, for example, an adjustability with respect to a so-called Z-axis, a Y-axis and an X-axis.
  • the adjustability of the at least one machining spindle with respect to the spindle carrier or tool carriage is preferably an adjustability with a small stroke or a small path, so that virtually a very fine positioning of the machining spindles with respect to the spindle carrier and / or the workpiece to be machined is possible.
  • the adjustment can be realized for example by so-called micro-actuating devices.
  • the machine concept according to the invention also enables efficient removal of chips.
  • it is provided that it has a single chip conveyor, which operates both spindle arrangements, so to speak.
  • An advantageous measure for example, represents when the machine tool has a chip conveyor, which extends below the workpiece carrier and on the first and the second processing side each having a catchment area for collecting chips accumulating in the processing times.
  • An outlet or collection area for discharging or collecting the chips is located adjacent to the first or second spindle assembly. So it is advantageous that only a single outlet area or collection area is present, but the chips are collected directly at the two processing times. The collection or removal of chips is thereby facilitated anyway.
  • a particularly compact concept provides that the chip conveyor extends under the first or the second spindle arrangement, so that the first or second spindle arrangement between the outlet region and the their associated collection area is arranged.
  • a chip conveying channel runs under the respective first or second spindle arrangement.
  • the chip conveyor channel may be provided on a machine bed or below a machine bed.
  • the machine tool has a fine boring spindle or fine machining spindle.
  • the fine machining spindle can be arranged, for example, on the first spindle arrangement and / or the second spindle arrangement. It is expedient, although in this case a multi-spindle arrangement is realized, i. that, for example, at least one of the spindle arrangements has at least two finishing spindles, in particular at least two fine spindles, which are arranged next to one another in a row direction.
  • the second spindle assembly comprise one or more finishing spindles, while the first spindle assembly, as it were, performs the rough machining, i. corresponding motor spindles, at least one tool turret or the like.
  • the first spindle arrangement for example drilled
  • the second spindle arrangement then makes the finer processing subsequently.
  • one of the spindle arrangements may have a different bearing concept than the other spindle arrangement, so that, for example, one spindle arrangement is mounted hydrostatically, while the other spindle arrangement has storage using at least one rolling bearing, in particular a ball bearing ,
  • the concept of the machine tool makes it easy to exchange machining tools. For example, a spindle arrangement of Workpiece carriers are adjusted away, so that the arranged on a front side of the spindle assembly processing tools are easily accessible. The processing tools are then no longer arranged in the working space in front of the workpiece carrier, which also facilitates maintenance by a maintenance staff.
  • an automatic tool change i. that the machine tool expediently has a tool changing device.
  • the tool changing device may comprise, for example, a chain magazine, a chain conveyor or the like. Furthermore, a tool change robot or the like is conceivable.
  • A in particular in connection with the preamble features of claim 1, in itself an independent invention representing concept, which may also represent a development and advantageous embodiment of the above machine tool, expediently provides that the machine tool has a tool changing device with a storage area above the spindle assembly , thus, the space above the spindle assembly can be used. It is advantageous if each spindle assembly is associated with such a tool changing device, i. that, for example, a storage area of a respective tool changer is provided above both spindle arrangements.
  • a testing device for example for a breakage control
  • a cleaning device for cleaning the machining tools can also be advantageously provided at a storage area of the tool changing device or the tool change.
  • the chip conveyor extends below the storage area of the tool changing device.
  • the or a catchment area of the chip conveyor is thus, for example, below the storage area provided for the processing tools, so that falling from the used processing tools chips can fall directly into the chip conveyor.
  • the storage area is designed so that in each case one set of several, for example, at least two, processing tools in a row direction corresponding to the row direction of machining spindles on the spindle assembly can be stored next to each other.
  • the storage area is also advantageously designed so that the processing tools are in a horizontal position, i. can be stored with its axis of rotation in a horizontal position, so that falling chips from the processing tools can fall down and, for example, do not damage or contaminate hollow shaft cones or other tool holders or tool holders. For example, no tangles of chips are formed. Shanks for hollow shaft taper tool holders do not pollute or less.
  • a guide arrangement for guiding a loading carriage of the tool changing device is expediently arranged.
  • the loading carriage includes, for example, one or more tool holders for holding machining tools to be loaded into the spindle assembly or machining tools to be removed from the spindle assembly.
  • the storage area between the guide assembly for the loading carriage and the guide arrangement for the spindle assembly is provided.
  • the loading carriage is mounted for example on a guide portal.
  • the guide portal is expediently arranged above the spindle arrangement, which operates the tool changer.
  • the loading carriage may be mounted transversely to the processing axis, for example in a so-called X-direction movable.
  • a movement parallel to the machining axis of the spindle arrangement serves, for example, for the loading carriage to be able to approach the already mentioned receiving space or storage space or provision space for machining spindles.
  • a mobility of the loading carriage parallel to the workpiece carrier adjusting axis serves, for example, to move the exchangeable and to be replaced processing tools frontally from above in front of the spindle assembly or move away from the spindle assembly.
  • a movement of the loading carriage transversely to the machining axis of the spindle arrangement advantageously serves to first receive the currently used machining tool from the spindle arrangement on a free tool holder, and then to move the tool holder loaded with a machining tool to be loaded by a transverse movement or adjusting movement transverse to the machining axis of the spindle arrangement Position in front of the spindle assembly.
  • the transverse movement of the loading carriage is advantageous.
  • this may be added to the mobility of the spindle assembly. If, for example, the spindle arrangement transversely to the machining axis and the loading carriage are also movable transversely to the machining axis, these movements can be performed opposite each other, so that the tool change is very fast.
  • the spindle arrangement can also help, so to speak, when changing tools, if it is moved along the machining axis for the tool change.
  • the spindle arrangement can be moved along the machining axis to the machining tools provided by the tool changer or else away from them.
  • the loading carriage has at least two tool holders, namely one for providing a machining tool for replacement in the spindle arrangement and a tool holder for removing or removing a used machining tool from the spindle arrangement.
  • the loading carriage has a series arrangement with a plurality of tool holders, corresponding to the number of machining spindles of the spindle arrangement, which is operated by the tool changer.
  • two tool holders are assigned to one processing spindle so that the processing tools can be placed in the initially free and unoccupied tool holders by several processing tools, then the processing tools loaded with the processing tools to be loaded are positioned in front of the processing spindles, so that these processing tools can then be placed against the processing spindles Machining spindles can be arranged.
  • the machining spindles then move forward along the machining axis and pick up the machining tools to be loaded.
  • an independent invention or an advantageous embodiment of the above machine tool is the following: expediently, the machine tool has a tool changing device with a loading slide between a provided by the spindle assembly tool change position and a change of machining tools in the tool changing device provided for the provision of position is movably mounted.
  • a provisioning station outside the machine tool, in particular next to the spindle arrangement, is provided, where an operator can safely exchange machining tools. It is useful if the provisioning space is provided outside a machine cover.
  • the loading carriage is advantageously mounted movably along the first machining axis or second machining axis, in any case the machining axis of the spindle arrangement.
  • the spindle arrangement is arranged, as it were, between the workpiece carrier and the provisioning station.
  • a linear adjustability between the spindle arrangement on the one hand and the provision of space in the loading carriage on the other hand is expedient.
  • An advantageous measure is when the supply space has the height of a machine bed of the respective spindle assembly or slightly protrudes upwards in front of the machine bed of the spindle assembly, which is associated with the tool changing device.
  • the provisioning station is thus ergonomically and conveniently accessible.
  • An invention which is also independent of itself constitutes with the preamble features of claim 1 a machine tool which has a workpiece carrier supply device for a workpiece holder carrier on which at least one workpiece holder for holding a workpiece is arranged and which on a support carrier base of the workpiece carrier releasably attachable, wherein a guide arrangement for guiding a carrying sled to the Tra- gene of the workpiece holder carrier extends above the workpiece carrier.
  • the workpiece holder carrier can be easily positioned.
  • the machine is ergonomic and fast.
  • two or more workpiece holders can be provided on the workpiece holder carrier, which has already been explained in detail above.
  • the guide arrangement for the support carriage at least one guide body, for example a rail, a portal or a rail of a portal, on which a carriage of a workpiece changing device for changing workpieces of the workpiece carrier is movably mounted.
  • this guide body can be used twice, so to speak, on the one hand for a workpiece change, on the other hand, but also for replacing or changing the workpiece holder carrier.
  • the following embodiment of a machine tool also constitutes an independent invention.
  • the tool turret explained can also form part of a processing module and / or be arranged next to the already mentioned workpiece carrier, for example on the first or second processing side.
  • the following definition is possible:
  • Machine tool with a tool turret, the tool turret having a tool carrier rotatable about a turret axis for positioning a respective machining tool in a machining position and a tool drive for rotationally driving the machining tool located in the machining position, the tool carrier or turret carrier opposing each other L jossend Schemee is rotatably mounted on a respective pivot bearing about the turret axis.
  • the advantage of this concept is that the tool carrier is rotatably mounted on both Lssensend Schemeen, so supported. Thus, a high precision in the workpiece machining is possible.
  • the tool carrier or turret carrier is located opposite a workpiece carrier on which at least one workpiece holder for holding a workpiece is arranged.
  • the tool turret at least partially forms the spindle arrangement, which has at least one machining spindle, on which a machining tool for machining a workpiece held by the workpiece carrier can be arranged.
  • the spindle arrangement is advantageously mounted linearly movably on a first guide arrangement along a first machining axis relative to the workpiece carrier.
  • the workpiece carrier is mounted on a workpiece carrier guide assembly along a workpiece carrier adjusting axis transverse to the processing axis linearly movable.
  • the workpiece carrier expediently has a longitudinal shape, wherein a longitudinal axis of the workpiece carrier preferably extends parallel to the turret axis.
  • On the workpiece carrier a plurality of workpiece holders are expediently seen for holding workpieces.
  • the workpiece holders are expediently arranged in a row direction parallel to the turret axis.
  • the roller-shaped tool carrier or turret carrier that is, for example, a roller on whose outer circumference a plurality of tool holders for processing tools are arranged, which can be brought into engagement with the tool drive, preferably has a longitudinal shape.
  • the tool carrier or turret carrier is expediently cylindrical.
  • the tool turret is held on a carriage or held on a carrier, which is mounted linearly movable and / or pivotable with reference to a linear guide and / or a pivot bearing with respect to a machine bed or a machine base of the machine tool.
  • the carriage may be a cross slide, i. that it is movable, for example, relative to the machine base about mutually angled axes, so that the tool turret, in particular the tool carrier or turret carrier, is movable in the direction of a processing axis and transversely thereto.
  • the carrier or carriage has projecting arms, between which the tool carrier or turret carrier is arranged.
  • the arms are forked or configured.
  • the arms protrude, for example, in the direction of the workpiece carrier.
  • the tool turret forms part of a processing module, which has already been explained.
  • the turret axis expediently runs horizontally.
  • the turret axis expediently runs transversely to a feed axis or machining axis along which the tool turret is movably mounted to a workpiece carrier carrying at least one workpiece.
  • the workpiece carrier is a workpiece carrier, which is movably mounted in the direction of a Y-axis or other workpiece carrier adjusting axis.
  • the tool carrier or turret carrier that is, for example, the mentioned roller or the mentioned cylinder, expediently has on its outer circumference in the circumferential direction two or more angularly spaced tool holders for processing tools.
  • a series arrangement of tool holders arranged next to one another along a row axis is preferred.
  • a distance between the tool holders expediently corresponds to a distance of workpiece holders on the workpiece carrier.
  • a multi-spindle machining or simultaneous machining of multiple workpieces is possible.
  • a combination of tool holders arranged in the circumferential direction and tool holders arranged along a row axis is also possible, so that a plurality of, for example at least two, angularly spaced rows of workpiece holders are arranged on the tool carrier or turret carrier in the circumferential direction.
  • Figure 1 is a perspective oblique view from above of a machine which in
  • FIG. 2 is shown in a variant from the side
  • FIG. 3 shows a schematic structure of the machine tool according to FIG. 2 from above
  • Figure 4 shows a detail of the machine tool according to Figure 2 from the middle
  • FIG. 5 shows a further illustration of the detail according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a perspective oblique view from above of a left section of the machine tool according to FIGS. 2-5,
  • FIG. 7 shows a perspective oblique view from above of a right section of the machine tool according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 8 shows the view according to FIG. 7, but without workpiece carrier
  • FIG. 9 shows a spindle arrangement
  • FIG. 10 shows a workpiece carrier as further modules or submodules of the abovementioned machine tools
  • FIG. 1 1 shows a variant of the machine tool according to the preceding figures, wherein a workpiece carrier and a spindle arrangement with a tool turret are shown obliquely from above,
  • Figure 12 is a schematic side view
  • Figure 13 is a schematic plan view of a spindle assembly with a cylindrical tool turret.
  • a machine tool 10 according to FIG. 1 has a workpiece module 11, on each of which a processing module 12, 13 is arranged laterally. On the basis of the processing modules 12, 13 can be processed on a workpiece carrier 20 of the workpiece module 1 1 arranged workpieces.
  • the processing modules 12, 13 and / or the workpiece module 1 1 may have individual control devices 18, 1 18. It is also possible that the processing modules 12, 13 and the workpiece module 1 1 have at least one common control device. Conveniently, the control devices 18, 1 18 communicate with each other. One of the control devices 18, 1 18 also provides the control of the workpiece module 1 1 or is designed for this purpose.
  • the machine tool 10 has an operating device 17. There, for example, an operator P can control, monitor or otherwise influence the functions of the machine tool 10.
  • the workpiece carrier 20 has a workpiece bar 21 which has at least one, expediently 2 or 4 workpiece holding sides 22, 23.
  • 4 workpiece holders 24 for holding workpieces W are provided on each workpiece holding side 22, 23.
  • the workpieces W are exemplified by connecting rods or other engine components, but this is not to be understood as a restriction.
  • the workpiece beam 21 is rotatably mounted, for example, on pivot bearings 25 at its respective longitudinal ends about a pivot axis A or axis of rotation A.
  • the pivot bearings 25 are arranged on carriages 26, which in turn are in turn mounted linearly movably on guide rails or guide bodies 27 of a workpiece carrier guide arrangement 28 along a workpiece carrier adjusting axis Y1.
  • drive motors 29 are provided, for example.
  • the workpiece carrier guide assembly 28 supports the workpiece beam 21 at its respective longitudinal ends.
  • the workpiece bar 21 extends between the carriages 26.
  • the workpiece bar also extends between uprights 30, which protrude upwards in front of a machine bed 32 of the workpiece module 11.
  • a rotary drive 31 for pivoting the workpiece bar 21 or rotating the workpiece bar 21 with respect to the pivot bearing 25 is indicated only schematically in the drawing.
  • the workpiece carrier 20 is thus vertically adjustable along the workpiece carrier adjusting axis Y1, so that it can position the workpieces W with respect to the processing modules 12, 13.
  • Swivel axis A rotate to pivot the Maschinen Industrieshalte pain 22, 24 respectively to a processing page 14, 15, namely to optionally the processing module 12 or the processing module 13.
  • workpieces W first for processing by the processing module 12 and are then rotated by the machining module 13 about the pivot axis A, without having to be repositioned with respect to the workpiece carrier 20, ie new ones have to be set up.
  • the workpiece carrier 20 or the workpiece module 1 1 is arranged, so to speak, in the center of the machine tool 10. It should be noted at this point, however, that some of the configurations described below explain two processing modules 12, 13. But it is quite possible that, for example, only the workpiece module 1 1 in combination with one of the processing modules 12 or 13 in connection with the chip removal or the tool changing device described in detail is advantageously feasible.
  • the machining modules 12, 13 have spindle arrangements 40, 140, for example, which are arranged along a first machining axis Z1 and a second machining axis Z1. Beitungsachse Z2 on each machine bed 41, 141 are mounted linearly movable.
  • the spindle assemblies 40, 140 are arranged, for example, on tool slides 42, 142.
  • the tool slides 42, 142 are linearly mounted on guide assemblies 43, 143 with respect to the machine bed 41, 141.
  • the guide assemblies 43, 141 include, for example, rails 44.
  • the tool slides 42, 142 can integrally have the spindle arrangements 40, 140 or be integral therewith.
  • An advantageous concept provides that on a respective tool slide 42, 142, which could also be referred to as a Z-slide, another further transversely to the respective first and second processing axis Z1 and Z2 movably mounted carriage 45, 145 toward a first Adjusting axis X1 and a second adjusting axis X2 is movably mounted.
  • rails 52 may be provided on the carriage 42, 142 for the carriage 45, 145.
  • the spindle assemblies 40, 140 on the one hand along the machining axis Z1 and Z2 to the workpiece carrier 20 and away from it are moved linearly, so that, for example, the feed during workpiece machining of the workpieces W by the Z-slide or tool slides 42, 142 done becomes.
  • the spindle assemblies 40, 140 each comprise a spindle carrier 46, on which one or more machining spindles 47 are arranged.
  • the machining spindles 47 have tool holders unspecified to the machining side 14, 15 in the drawing, on which machining tools 48 can be arranged.
  • the machining tools 48 are, for example, milling heads, drills, lathe tools or the like.
  • the machining spindles 47 may, for example, be oriented in a row direction transverse to the machining axis Z1, Z2, in particular parallel to the positioning axis X1, X2.
  • spindle arrangement 140 for example, two horizontally extending spindle rows 150, 151 are arranged vertically one above the other, which are parallel to one another.
  • the machining tools 48 (not shown in FIG. 9) of the machining spindles 47 can machine the workpieces W, for example, drill, mill, grind, or the like.
  • the workpiece module 11 and the processing module 12 or the processing module 13 can form a basic module 16 as a whole.
  • a basic configuration of the machine tool 10 is formed by the base module 1 6 in the form of the combination of workpiece module and processing module 12. It is for example possible that the machine bed 32 and the machine bed 41 form a one-piece component or are firmly connected to each other.
  • the processing module 13 can be added to this base module 1 6 or other processing modules, for example a processing module 1 13.
  • the processing module 1 13 has a spindle arrangement 240 with tool turrets 148.
  • processing spindles 147 arranged on the tool turrets 148 are provided instead of the processing spindles 47.
  • the tool turrets 148 have, for example, tool carriers 149 which are rotatably mounted about a turret axis A3, A4.
  • the turret axes A3, A4 are expediently oblique to the machining axis Z2.
  • the turret axes A3, A4 advantageously not aligned with each other.
  • the machining axis Z1 and Z2 are parallel to each other.
  • the machining axis Z1 and Z2 are aligned with each other here.
  • the machining axis Z1 and Z2 are, for example, horizontal axes.
  • a chip conveyor 55 extends below the spindle arrangements 40, 140, namely as far as the machining sides 14, 15, a chip conveyor 55 extends.
  • the chip conveyor has in the region of the machining sides 14, 15 in each case a catching area 57, 58 for catching chips which are used during machining of workpieces W incurred by the spindle assemblies 40, 140.
  • These chips are conveyed from the chip conveyor 55 under the processing module 13 to an outlet area 56 where the chips can be collected and / or conveniently removed by an operator or handling device.
  • An advantageous concept also provides for one or more tool changing devices 60, 1 60.
  • the tool changing devices 60, 1 60 have storage areas 61, which are located above the spindle assemblies 40, 140. There, the tool changing devices 60, 1 60 currently not used processing tools, so for example, change tools 49 store. Thus, the space above the spindle assemblies 40, 140 is used optimally.
  • a storage plate 67 is provided above the spindle arrangements 40, 140. But it can also be provided a storage rack or storage rack, which can bring the further advantage that from the unused exchange tools 49 lubricant and / or chips can drip directly into the appropriately arranged underneath chip conveyor 55 or fall.
  • the guide assemblies 43, 143 or above the spindle assemblies 40, 140 extends a guide assembly 62, 162 of the tool changing devices 60, 1 60.
  • the guide assemblies 62, 1 comprise 62 portals 64.
  • the gantries 64 extend along the machining axis Z1, Z2 ,
  • the portals 64 each have supports 65, on which upper-side longitudinal rails 66 are mounted.
  • At the longitudinal rails 66 is a La deschlitten 63, 1 63 of the tool changing devices 60, 1 60 movably mounted.
  • the loading carriage 63, 163 can thus be moved along a positioning axis Z4, Z5 parallel to the machining axis Z1 or Z2.
  • a respective loading carriage 63, 1 63 further advantageously comprises an X-carriage 71, in any case a carriage, which is movable transversely to the adjusting axis Z4, Z5 horizontally along a positioning axis X4, X5.
  • a Y-carriage 72 that is, a movable in the vertical direction carriage, arranged.
  • the loading carriages 63, 163 have degrees of freedom of movement in the X direction, Z direction and Y direction, which enables optimum positioning of processing tools 48 or exchanging tools 49 in front of the spindle arrangements 40, 140.
  • the spindle assemblies 40, 140 due to their mobility through the tool slide 42 and the slide 45 so to speak actively participate in the tool change, for example, by the movements of the spindle assemblies 40, 140 run coordinated with the movements of the loading carriage 63, 163.
  • the spindle assemblies 40, 41 can therefore, so to speak, accommodate the loading carriages 63, 163.
  • a respective storage area 61 extends below the guide arrangement 62, 1 62. Furthermore, the storage areas 61 are arranged between the longitudinal rails 66, so that the loading carriage 63, 1 63 so to speak between the longitudinal rails 66 through not required change tools 49 can store.
  • One set of change tools 49 is positioned next to each other along the X-axis direction.
  • the loading carriage 63, 1 63 record a complete set of change tool 49 or straight from a spindle assembly 40, 140 promoted away changing tools 49 or processing tools 47 store in the storage area 61.
  • Several sets of change tools 49 are along the Z-direction, that is, for example, the adjusting axles Z4 and Z4, each arranged one behind the other.
  • the guide arrangements 62 are such that the loading carriages 63, 163 can not only convey machining tools on the one hand between the machining sides 14, 15 or frontally in front of the spindle arrangements 40, 140 and on the other hand into the storage area 61, but also beyond that machining tools or change tools 49 up to staging areas 69, 1 69 can move.
  • There is a respective provision position 68 is provided.
  • the provisioning position 68 is located above or on a pedestal 70.
  • an operator can place change tools 50, which then pick up the loading carriages 63, 163 and bring them into the respective storage area 61 or directly to the spindle arrangements 40, 140.
  • the provisioning position 68 or the supply locations 1 69 and 69 are expediently located outside of a machine cover. In any event, the operator can safely handle the machining tools there without being endangered, for example, by the tool slides 42, 142 or the loading slides 63, 163.
  • the workpiece bar 21 or at least the workpiece carrier 20 can each be equipped simultaneously with a plurality of differently configured and / or differently arranged workpiece holders. It is possible, for example, that one operator or several operators each fasten a workpiece holder carrier 33, 133 to the workpiece bar or an underlying, not visible in the drawing workpiece carrier base, for example, screw, jam or the like. However, the handling is much easier if, as in the embodiment of Figure 1, a workpiece carrier-providing device 80 is provided.
  • the workpiece carrier providing device 80 comprises, for example, a guide arrangement 81 on which a carriage 83 is movably mounted.
  • the guide arrangement 81 comprises, for example, a rail 82 which extends transversely to the machining axis Z1, Z2.
  • the carriage 83 is movably mounted along the guide arrangement 81 along a positioning axis X3.
  • the carriage 83 can travel up to the storage place 86 where, for example, different workpiece Holder-carrier 33, 133 are stored.
  • a respective workpiece holder carrier 33, 133 has, for example, differently arranged and / or configured workpiece holders 24.
  • the guide assembly 81 or the rail 82 includes a portal 85.
  • the portal 85 has a plurality of columns 84, on which the rail 82 is supported.
  • the rail 82 extends into a region above the workpiece carrier 20, so that in any case the carriage 83 and thus the workpiece holder carriers 33 or 133 held on the carriage 83 can be moved as far as the workpiece carrier 20.
  • the carriage 83 is to be understood as an example for other embodiments, in which a support device for assisting the operator when changing the workpiece carrier holder 33, 133 is provided.
  • a manipulator with weight compensation optionally with motor assistance or the like may be provided.
  • a so to speak automatic change of the workpiece carrier holder 33, 133 is readily possible.
  • the guide assembly 81 can be used optimally.
  • the guide assembly 81 provides an added benefit in that it also provides a basis for a workpiece changing device 75.
  • a carriage 76 of the workpiece changing device 75 along the adjusting axis X3 may be movably mounted on the rail 82.
  • this carriage 76 is expediently movable in the Y direction.
  • FIGS. 12 and 13 A concept which is likewise advantageous in connection with the above embodiments, but which in itself also represents an independent invention, is illustrated in FIGS. 12 and 13.
  • a processing module 313, which can be used instead of the processing modules 13 or 13, for example, has a machine bed 341.
  • a machine bed 341 On an upper side of the machine bed 341, rails 344 of a guide arrangement 343 are arranged.
  • a tool slide 342 On the rails 344 or at least the guide arrangement 343, a tool slide 342 can be moved linearly along the machining axis Z1 or Z2.
  • a carriage drive required for this purpose is omitted in the drawing for the sake of simplicity.
  • a further slide 345 is mounted linearly movable in the direction of the adjusting axis X1.
  • a kind of cross slide is formed. However, this is only to be understood as an option.
  • a tool turret which in turn represents an innovation, is also arranged stationarily with respect to a machine bed of a machine tool.
  • the carriage 345 supports and / or forms a carrier 346 for a turret carrier or tool carrier 350 of a tool turret 340.
  • the turret carrier or tool carrier 350 has a cylindrical or cylindrical shape.
  • Numerous tool holders 356 are provided on its outer circumference 351, on each of which a machining tool 348 can be held.
  • the tool carrier 350 is rotatably mounted at its longitudinal end regions in each case by means of a pivot bearing 352 about a turret axis A2.
  • the turret axis A2 expediently runs parallel to the adjusting axis X2 and / or at right angles transversely to the machining axis Z1.
  • a schematically indicated rotary drive 357 drives the tool carrier 350 to pivot about the turret axis A2.
  • Schematically illustrated is a tool drive 347 for driving a respective frontally located in a processing positions O tool holder 356 and thus the machining tool 348 held thereon.
  • the tool holder 356 are rows, for example, in rows 354, 355 and other, unspecified rows, arranged parallel to the turret axis A2 on the outer circumference of the tool carrier 350.
  • four tool holders 356 and thus also correspondingly many processing tools 348 can be pivoted into the processing position O, in which they are driven by the tool drive 347.
  • the respective processing tools 48 located in processing positions O a plurality of workpieces W can thus be processed simultaneously.
  • the pivot bearings 352 are provided on in front of the carrier 346 projecting arms 353.
  • the arms 353 project in front of the carrier 346 in the manner of a fork. Between the arms 353 of the tool carrier 350 is arranged.
  • the tool holder 350 is rotatably supported in the manner of a drum or a cylinder between the fork-like arms 353 and each of the row 354, 355 or any other row of the tool holder 356 to the processing side 14, 15 or pivots into the processing positions O.
  • the arrow shown in the drawing which indicates the rotational movement or pivotal movement of the tool carrier 350, only points in one direction of rotation. Without further ado, a bidirectional rotation in opposite directions of rotation is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Werkstückträger (20), an dem mindestens ein Werkstückhalter (24) zum Halten eines Werkstücks (W) angeordnet ist, und mit einer Spindelanordnung (40), die mindestens eine Bearbeitungsspindel (47) aufweist, an der ein Bearbeitungswerkzeug (48) zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger (20) gehaltenen Werkstücks (W) anordenbar ist, wobei die Spindelanordnung (40) an einer ersten Führungsanordnung (43) entlang einer ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) relativ zu dem Werkstückträger linear beweglich gelagert ist und der Werkstückträger an einer Werkstückträger-Führungsanordnung (28) entlang einer Werkstückträger-Stellachse (Y1) quer zu der Bearbeitungsachse (Z1) linear beweglich gelagert ist. Es ist vorgesehen, dass die entlang der ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) gelagerte Spindelanordnung (40) eine an einer ersten Bearbeitungsseite (14) des Werkstückträgers (20) angeordnete erste Spindelanordnung (40) bildet und an einer zu der ersten Bearbeitungsseite (14) entgegengesetzten zweiten Bearbeitungsseite (15) des Werkstückträgers (20) eine zweite Spindelanordnung mit mindestens einer Bearbeitungsspindel (47), an der ein Bearbeitungswerkzeug (48) zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger (20) gehaltenen Werkstücks (W) anordenbar ist, an einer zweiten Führungsanordnung (143) entlang einer zweiten Bearbeitungsachse (Z2) relativ zu dem Werkstückträger (20) linear beweglich gelagert ist.

Description

Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Werkstückträger, an dem mindestens ein Werkstückhalter zum Halten eines Werkstücks angeordnet ist, und mit einer Spindelanordnung, die mindestens eine Bearbeitungsspindel aufweist, an der ein Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger gehaltenen Werkstücks anordenbar ist, wobei die Spindelanordnung an einer ersten Führungsanordnung entlang einer ersten Bearbeitungsachse relativ zu dem Werkstückträger linear beweglich gelagert ist und der Werkstückträger an einer Werkstückträger-Führungsanordnung entlang einer Werkstückträger-Stellachse quer zu der Bearbeitungsachse linear beweglich gelagert ist.
Eine derartige Werkzeugmaschine ist beispielsweise in DE 10 2015 1 15 542.7 beschrieben. Die bekannte Werkzeugmaschine ist leicht bedienbar, weil beispielsweise die Spindelanordnung an einem Werkzeugschlitten angeordnet ist, der aus dem Arbeitsbereich neben dem Werkstückträger heraus verfahrbar ist. Allerdings können eben nur die Bearbeitungsspindeln der Spindelanordnung gleichzeitig die Werkstücke am Werkstückträger bearbeiten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektivere Werkzeugmaschine bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die entlang der ersten Bearbeitungsachse gelagerte Spindelanordnung eine an einer ersten Bearbeitungsseite des Werkstückträgers angeordnete erste Spindelanordnung bildet und an einer zu der ersten Bearbeitungs- seite entgegengesetzten zweiten Bearbeitungsseite des Werkstückträgers eine zweite Spindelanordnung mit mindestens einer Bearbeitungsspindel, an der ein Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger gehaltenen Werkstücks anordenbar ist, an einer zweiten Führungsanordnung entlang einer zweiten Bearbeitungsachse relativ zu dem Werkstückträger linear beweglich gelagert ist.
Bei den Bearbeitungswerkzeugen handelt es sich beispielsweise um Fräsköpfe, Bohrer, Drehwerkzeuge oder dergleichen. Vorzugsweise sind die Bearbeitungswerkzeuge zu einer spanenden Bearbeitung der Werkstücke geeignet.
Es ist dabei ein vorteilhafter Ansatz, dass nicht nur eine erste Spindelanordnung zur Bearbeitung der Werkstücke bereitsteht, sondern eine zweite Spindelanordnung. Die Spindelanordnung in können von einander entgegengesetzten Seiten her an den Werkstückträger heranfahren, nämlich entlang der ersten Bearbeitungsachse und der zweiten Bearbeitungsachse, sodass sie gleichzeitig oder in kurzem Abstand nacheinander die Werkstücke am Werkstückträger bearbeiten können.
Eine an sich eigenständige Erfindung stellt das nachfolgend erläuterte Konzept dar, das aber auch in Kombination mit dem bereits erwähnten Konzept mit zwei Spindelanordnungen realisierbar ist. Im Zusammenhang mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1 ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass der Werkstückträger ein Werkstückmodul und die Spindelanordnung ein Bearbeitungsmodul bilden oder der Werkstückträger und die Spindelanordnung ein Basismodul bilden, und dass die Spindelanordnung an einer ersten Bearbeitungsseite des Werkstückträgers angeordnet ist und an einer zu der ersten Bearbeitungsseite entgegengesetzten zweiten Bearbeitungsseite des Werkstückträgers mindestens ein zweites Bearbeitungsmodul mit mindestens einer Bearbeitungsspindel angeordnet ist.
Die Werkzeugmaschine kann also nach diesem Konzept modular aufgebaut werden und eignet sich zu vielfältigen Erweiterungen. Der Nutzer kann also die Ma- schine nach Bedarf erweitern und dabei an das Werkstückmodul oder das den Werkstückträger und die Spindelanordnung umfassende Basismodul ein weiteres Bearbeitungsmodul anbauen. Dabei ist beispielsweise eine in Draufsicht kreuzförmige oder T-förmige Konfiguration möglich, wobei sozusagen das Herz der Werkzeugmaschine oder der Kern der Werkzeugmaschine durch den Werkstückträger gebildet ist.
Die Konzeption ermöglicht einen symmetrischen Aufbau. Auskragende Massen sind klein oder nicht vorhanden. Die einzelnen Komponenten, z.B. die Spindelanordnungen, sind leicht zugänglich, was beispielsweise die Wartung erleichtert. Die Spindelanordnungen sind beispielsweise auf gleicher Höhe horizontal angeordnet, müssen also nicht hoch sein. Dies ermöglicht unter anderem auch, dass oberhalb der Werkzeugmaschine weitere Komponenten vorgesehen sein können, beispielsweise zur Prüfung von Werkstücken, zum Werkstückwechsel oder dergleichen. Ein Portal zum Beladen oder Entladen des Werkstückträgers kann also beispielsweise ohne weiteres oberhalb des Werkstückträgers angeordnet sein, ohne dass die Maschine dadurch besonders hoch ist.
Der Werkstückträger ist beispielsweise sandwichartig zwischen den Spindelanordnungen angeordnet. Die Spindelanordnungen können auf den Werkstückträger zu und von diesem weg entlang der jeweiligen ersten und zweiten Bearbeitungsachse verstellt werden. Die jeweilige Führungsanordnung umfasst zweckmäßigerweise einen Stellantrieb zur Verstellung der jeweiligen ersten oder zweiten Spindelanordnung.
Auch dem Werkstückträger ist zweckmäßigerweise ein Stellantrieb zur Verstellung entlang der Werkstückträger-Stellachse vorhanden.
An dieser Stelle sei betont, dass selbstverständlich die jeweilige Spindelanordnung als Ganzes, z.B. ein Spindelträger mit mindestens zwei Bearbeitungsspindeln als Ganzes, entlang der jeweiligen ersten oder zweiten Bearbeitungsachse beweglich ist. Beispielsweise kann die Spindelanordnung an einem entsprechend entlang der ersten Bearbeitungsachse oder zweiten Bearbeitungsachse linear ge- führten und beweglich gelagerten Werkzeugschlitten angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, sogar in der Kombination mit einem insgesamt entlang der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse beweglichen Spindelträger, dass eine jeweilige Bearbeitungsspindel relativ zum Spindelträger beweglich ist. Somit kann also beispielsweise entlang der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse ein doppelter Vorschub geleistet werden, indem nämlich der Spindelträger als Ganzes entlang der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse beweglich ist und mindestens eine am Spindelträger angeordnete Bearbeitungsspindel zusätzlich noch relativ zum Spindelträger entlang der jeweiligen Bearbeitungsachse verstellbar ist. Somit kann also der Vorschub bei der Bearbeitung eines jeweiligen Werkstücks zum einen durch den Spindelträger bzw. den Werkzeugschlitten geleistet werden, zum andern aber auch durch die relativ zum Spindelträger beweglich gelagerte Bearbeitungsspindel.
Eine geometrisch vorteilhafte Konfiguration sieht vor, dass die erste Bearbeitungsachse und die zweite Bearbeitungsachse miteinander fluchten. Mithin kann also sozusagen nur eine einzige Bearbeitungsachse vorgesehen sein, wobei die Beweglichkeit der Spindelanordnung in entlang dieser einzigen Bearbeitungsachse gegeben ist.
Es ist aber auch möglich, dass die erste Bearbeitungsachse und die zweite Bearbeitungsachse nicht miteinander fluchten, jedoch zueinander parallel sind.
Ein weiterer Ansatz ist, dass die erste Bearbeitungsachse und die zweite Bearbeitungsachse nicht zu einander parallel sind oder miteinander fluchten, sondern z.B. winkelig zueinander verlaufen. Somit könnte also beispielsweise die zweite Spindelanordnung schräg relativ zu der ersten Spindelanordnung beweglich gelagert sein.
Die erste und/oder die zweite Bearbeitungsachse sind zweckmäßigerweise horizontale Achsen. Es ist aber auch möglich, dass eine oder beide der Bearbeitungsachsen nicht horizontal verlaufen, beispielsweise schräg zu einer horizontalen oder vertikal. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Werkstückträger-Stellachse eine vertikale Achse ist. Somit können also die Werkstücke vertikal aufwärts und abwärts bewegt werden, beispielsweise zum Zwecke der Positionierung vor der ersten Spindelanordnung und/oder der zweiten Spindelanordnung. Weiterhin ist es möglich, dass oberhalb des Werkstückträgers ein Werkstückwechsler angeordnet ist, so dass die Verstellung des Werkstückträgers entlang der Werkstückträger-Stellachse auch dazu dienen kann, den Werkstückträger relativ zum Werkstückwechsler zu positionieren.
Weiterhin kann der Werkstückträger auch die Positionierarbeit bezüglich einer Funktionsbaugruppe leisten. Durch die Verstellung des Werkstückträgers entlang der Werkstückträger-Stellachse kann beispielsweise eine oberhalb des Werkstückträgers angeordnete Funktionsbaugruppe zur Ausführung mindestens einer Funktion an einem an dem mindestens einen Werkstückhalter angeordneten Werkstück bedient werden. Die Funktionsbaugruppe kann beispielsweise eine Bearbeitungsspindel mit mindestens einem Bearbeitungswerkzeug und/oder eine Prüfeinrichtung zum Prüfen oder Messen oder beides des Werkstücks, das am Werkstückträger angeordnet ist, und/oder mindestens eine Zentriereinrichtung zum Zentrieren des am Werkstückhalter des Werkstückträgers angeordneten Werkstücks vorgesehen sein.
Die Werkzeugmaschine ist zweckmäßigerweise eine sogenannte Mehrspindelmaschine. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die erste Spindelanordnung oder die zweite Spindelanordnung oder beide mindestens zwei in einer Reihenrichtung nebeneinander oder übereinander angeordnete Bearbeitungsspindeln aufweist. Beispielsweise können zwei, drei oder vier Bearbeitungsspindeln nebeneinander angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass zwei Spindelreihen vorhanden sind, d.h. dass beispielsweise in einer Reihenrichtung zwei oder weitere Spindeln nebeneinander angeordnet sind, beispielsweise horizontal nebeneinander angeordnet sind und jeweils eine Spindelreihe bilden und dass diese Spindelreihen vertikal übereinander angeordnet sind. Die Reihenachsen oder Reihenrichtungen oder Richtungen der Spindelreihen verlaufen zweckmäßigerweise parallel. In gleicher weise ist es vorteilhaft, wenn auch am Werkstückträger mehrere Werkstückhalter, beispielweise mindestens zwei Werkstückhalter, in einer Reihenrichtung nebeneinander oder übereinander angeordnet sind. Somit können also beispielsweise mehrere Werkstücke gleichzeitig aufgespannt und bearbeitet werden.
Die Reihenrichtungen der Werkstückhalter und der Bearbeitungsspindeln sind zweckmäßigerweise zueinander parallel.
Der Werkstückträger umfasst zweckmäßigerweise einen Werkstückbalken und/oder hat eine Längsgestalt. Der Werkstückträger oder der Werkstückbalken ist vorteilhaft an seinen Längsenden jeweils abgestützt, beispielsweise an einer Drehlageranordnung, die später noch erläutert wird und/oder an einem Schlitten, der an einem Ständer bezüglich der Werkstückträger-Stellachse linear beweglich gelagert ist.
Entlang einer Länge oder Längsachse des Werkstückträgers sind zweckmäßigerweise mehrere Werkstückhalter nebeneinander angeordnet. Der Werkstückträger erstreckt sich vorzugsweise quer vor der Spindelanordnung.
Zweckmäßigerweise ist der Werkstückträger um seine Längsachse schwenkbar gelagert.
Eine Längsachse und/oder eine Schwenkachse des Werkstückträgers verlaufen vorzugsweise quer, insbesondere rechtwinkelig quer, zu der ersten Bearbeitungsachse und/oder der zweiten Bearbeitungsachse.
Eine Längsachse und/oder eine Schwenkachse des Werkstückträgers verlaufen zweckmäßigerweise horizontal.
Es ist auch möglich, dass der Werkstückträger nur an einem Längsendbereich drehbar gelagert ist. Eine vorteilhafte Maßnahme ist es, wenn der Werkstückträger um eine quer zu der Werkstückträger-Stellachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Beispielsweise sind Drehlager an dem vorgenannten Schlitten vorgesehen, um den Werkstückträger zu drehen.
Der Werkstückträger könnte aber auch in der Art einer Säule ausgestaltet sein, die um eine Schwenkachse schwenkbar ist, die parallel zu der Werkstückträger-Stellachse verläuft oder mit dieser fluchtet.
Eine vorteilhafte Maßnahme ist es, wenn auch der Werkstückhalter nicht ortsfest am Werkstückträger, beispielsweise dem Werkstückbalken, angeordnet ist. Beispielsweise kann der Werkstückhalter bezüglich einer Werkstückträger-Basis, zum Beispiel dem Werkstückbalken, um eine Schwenkachse schwenkbar und/oder entlang einer Stellachse linear beweglich gelagert sein. Somit ergibt sich bezüglich des Werkstückträgers noch eine weitere Bewegungsfreiheit, bei der der Werkstückhalter und somit das Werkstück relativ zur Werkstückträger-Basis verstellbar ist. Die Positionierarbeit des Werkstückträgers wird dadurch zusätzlich erleichtert oder es ergibt sich eine höhere Flexibilität bezüglich der Positionierung der Werkstücke relativ zu den Spindelanordnungen oder der bereits erwähnten Funktionsbaugruppe, zum Werkzeugwechsler und dergleichen mehr.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass der Werkstückträger eine Werkstückträger-Basis mit einer Halterung aufweist, an der Werkstückhalter-Träger mit mindestens zwei Werkstückhaltern eines ersten Typs oder ein zweiter Werkstückhalter-Träger mit mindestens zwei Werkstückhaltern eines zweiten Typs lösbar befestigbar ist. Beispielsweise sind diese Werkstückhalter trägerplattenartig oder palettenartig ausgestaltet. Somit kann der Werkstückträger leicht umgerüstet werden, beispielsweise um Werkstücke eines anderen Typs oder Werkstücke in einer anderen Aufspannung zu halten. Die Werkstückhalter des ersten Typs und des zweiten Typs können sich also im Prinzip auch dadurch unterscheiden, dass sie in unterschiedliche Orientierung zu den bereits erwähnten Bearbeitungsachse oder Stellachsen am jeweiligen Werkstückhalter-Träger angeordnet sind. Ein zweckmäßiges Konzept sieht vor, dass die erste Spindelanordnung und/oder die zweite Spindelanordnung mindestens einen Werkzeugrevolver mit mindestens zwei Bearbeitungswerkzeugen zur Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks angeordnet ist, wobei der mindestens eine Werkzeugrevolver einen um eine Revolverachse drehbaren Werkzeugträger zur Positionierung jeweils eines Bearbeitungswerkzeugs in eine Bearbeitungsposition und einen Werkzeugantrieb zum Dreh-Antreiben des in der Bearbeitungsposition befindlichen Bearbeitungswerkzeugs aufweist. Der Werkzeugrevolver erlaubt einen schnellen und effektiven Werkzeugwechsel. Es ist vorteilhaft, wenn eine jeweilige Spindelanordnung mindestens zwei oder weitere Werkzeugrevolver aufweist, sodass die bereits erwähnte Mehrspindelmaschine realisiert ist. Beispielsweise ist der mindestens eine Werkzeugrevolvers an einem Werkzeugschlitten angeordnet.
Der Werkzeugrevolver kann beispielsweise zwei oder weitere Bearbeitungsspindeln aufweisen. Besonders bevorzugt ist ein geradzahliges Konzept, bei dem der Werkzeugrevolver z.B. zwei, vier oder acht Werkzeuge aufweist.
Die Revolverachse des mindestens einen Werkzeugrevolvers ist zweckmäßigerweise schräg zu der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse orientiert.
Das Konzept mit dem mindestens einen Werkzeugrevolver oder mehreren Werkzeugrevolvern eignet sich insbesondere für eine sogenannte Zwischenbearbeitung von an dem Werkstückträger angeordneten Werkstücken.
Die Bearbeitungsspindeln eine Spindelanordnung können beispielsweise an einem blockartigen Spindelträger angeordnet sein. Relativ zu dem Spindelträger können eine oder mehrere Bearbeitungsspindeln beweglich, beispielsweise entlang der jeweiligen Bearbeitungsachse beweglich, gelagert sein.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass mindestens eine der Spindelanordnungen, also die erste Spindelanordnung oder die zweite Spindelanordnung oder beide, einen Spindelträger aufweist, der entlang der jeweiligen ersten oder zweiten Bearbeitungsachse beweglich gelagert ist. Beispielsweise bildet der Spindelträger einen Werkzeugschlitten oder ist an einem Werkzeugschlitten beweglich gelagert. Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass die mindestens eine Bearbeitungsspindeln, vorzugsweise mindestens zwei oder weitere Bearbeitungsspindeln, bezüglich des Spindelträgers beweglich verstellbar gelagert ist, beispielsweise parallel zu der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse und/oder um mindestens eine Achse quer zu der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse. Zweckmäßig ist es beispielsweise, eine Verstellbarkeit bezüglich einer sogenannten Z-Achse, einer Y-Achse und einer X-Achse.
Die Verstellbarkeit der mindestens einen Bearbeitungsspindel bezüglich des Spindelträgers oder Werkzeugschlittens ist vorzugsweise eine Verstellbarkeit mit einem geringen Hub oder einem kleinen Weg, so dass quasi eine sehr feine Positionierung der Bearbeitungsspindeln bezüglich des Spindelträgers und/oder des zu bearbeitenden Werkstücks möglich ist. Die Verstellung kann beispielsweise durch sogenannte MikroStelleinrichtungen realisiert sein.
Das Maschinenkonzept gemäß der Erfindung ermöglicht auch eine effiziente Abfuhr von Spänen. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass sie eine einzige Spänefördereinrichtung aufweist, die sozusagen beide Spindelanordnungen bedient.
Eine vorteilhafte Maßnahme stellt beispielsweise dar, wenn die Werkzeugmaschine eine Spänefördereinrichtung aufweist, die sich unter dem Werkstückträger hindurch erstreckt und an der ersten und der zweiten Bearbeitungsseite jeweils einen Auffangbereich zum Auffangen von an den Bearbeitungszeiten anfallenden Spänen aufweist. Ein Auslassbereich oder Sammelbereich zum Auslassen oder Sammeln der Späne befindet sich neben der ersten oder zweiten Spindelanordnung. Es ist also vorteilhaft, dass nur ein einziger Auslassbereich oder Sammelbereich vorhanden ist, jedoch die Späne an den beiden Bearbeitungszeiten direkt aufgefangen werden. Das Sammeln oder Wegführen von Spänen ist dadurch jedenfalls erleichtert.
Ein besonders kompaktes Konzept sieht vor, dass sich die Spänefördereinrichtung unter der ersten oder der zweiten Spindelanordnung hindurch erstreckt, so dass die erste oder zweite Spindelanordnung zwischen dem Auslassbereich und dem ihr zugeordneten Auffangbereich angeordnet ist. Mithin verläuft also beispielsweise ein Späneförderkanal unter der jeweiligen ersten oder zweiten Spindelanordnung hindurch. Beispielsweise kann der Späneförderkanal an einem Maschinenbett oder unterhalb eines Maschinenbetts vorgesehen sein.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass die Werkzeugmaschine eine Feinbohrspindel oder Feinbearbeitungsspindel aufweist. Die Feinbearbeitungsspindel kann beispielsweise an der ersten Spindelanordnung und/oder der zweiten Spindelanordnung angeordnet sein. Zweckmäßig ist es, wenn auch in diesem Fall eine Mehrspindel-Anordnung realisiert ist, d.h. dass beispielsweise mindestens eine der Spindelanordnungen mindestens zwei Feinbearbeitungsspindeln, insbesondere mindestens zwei Feinbohrspindeln, aufweist, die in einer Reihenrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Bevorzugt ist beispielsweise, dass die zweite Spindelanordnung eine oder mehrere Feinbearbeitungsspindeln aufweist, während die erste Spindelanordnung sozusagen die grobe Bearbeitung leistet, d.h. entsprechende Motorspindeln, mindestens einen Werkzeugrevolver oder dergleichen aufweist. Somit ist es beispielsweise möglich, dass eines oder mehrere Werkstücke gleichzeitig durch die erste Spindelanordnung vorbearbeitet werden, beispielsweise gebohrt, während die zweite Spindelanordnung dann die feinere Bearbeitung im Nachgang leistet.
Bei den Feinbearbeitungsspindeln oder der Spindelanordnung mit der mindestens einen Feinbearbeitungsspindel ist eine besonders günstige und exakte Lagerung, zum Beispiel eine hydrostatische Lagerung möglich. So kann durch die räumliche Trennung und funktionale Trennung der beiden ersten und zweiten Spindelanordnungen eine der Spindelanordnungen ein anderes Lagerkonzept als die andere Spindelanordnung aufweisen, so dass beispielsweise eine Spindelanordnung hydrostatisch gelagert ist, während die andere Spindelanordnung Lagerung anhand mindestens eines Wälzlagers, insbesondere Kugellagers, aufweist.
Durch das Konzept der Werkzeugmaschine ist es leicht möglich, Bearbeitungswerkzeuge auszutauschen. Beispielsweise kann eine Spindelanordnung vom Werkstückträger weg verstellt werden, sodass die an einer Frontseite der Spindelanordnung angeordneten Bearbeitungswerkzeuge leicht zugänglich sind. Die Bearbeitungswerkzeuge sind dann nicht mehr im Arbeitsraum vor dem Werkstückträger angeordnet, was auch die Wartung durch ein Wartungspersonal erleichtert.
Bevorzugt ist jedoch ein automatischer Werkzeugwechsel, d.h. dass die Werkzeugmaschine zweckmäßigerweise eine Werkzeugwechseleinrichtung aufweist.
Die Werkzeugwechseleinrichtung kann beispielsweise ein Kettenmagazin, einen Kettenförderer oder dergleichen umfassen. Weiterhin ist auch ein Werkzeugwechsel-Roboter oder dergleichen denkbar.
Ein, insbesondere im Zusammenhang mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1 , an sich eine eigenständige Erfindung darstellendes Konzept, das auch eine Weiterbildung und vorteilhafte Ausgestaltung der obigen Werkzeugmaschine darstellen kann, sieht zweckmäßigerweise vor, dass die Werkzeugmaschine eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Ablagebereich oberhalb der Spindelanordnung aufweist. Somit kann der Raum oberhalb der Spindelanordnung genutzt werden. Vorteilhaft ist es, wenn jeder Spindelanordnung eine derartige Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist, d.h. dass beispielsweise oberhalb beider Spindelanordnungen jeweils ein Ablagebereich einer jeweiligen Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen ist.
Bei einem derartig angeordneten Ablagebereich oder auch bei einem Ablagebereich einer Werkzeugwechseleinrichtung, der beispielsweise neben der Spindelanordnung vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn eine Prüfeinrichtung, zum Beispiel für eine Bruchkontrolle, der Bearbeitungswerkzeuge vorhanden ist. Auch eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Bearbeitungswerkzeuge kann vorteilhaft an einem Ablagebereich der Werkzeugwechseleinrichtung oder des Werkzeugwechsel vorgesehen sein.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn sich die Spänefördereinrichtung unterhalb des Ablagebereichs der Werkzeugwechseleinrichtung erstreckt. Der oder ein Auffangbereich der Spänefördereinrichtung ist also beispielsweise unterhalb des Ablagebe- reichs für die Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen, sodass von den gebrauchten Bearbeitungswerkzeugen abfallende Späne unmittelbar in die Spänefördereinrichtung fallen können.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Ablagebereich so ausgestaltet ist, dass jeweils ein Satz von mehreren, beispielweise mindestens zwei, Bearbeitungswerkzeugen in einer Reihenrichtung entsprechend der Reihenrichtung von Bearbeitungsspindeln an der Spindelanordnung nebeneinander abgelegt werden können.
Der Ablagebereich ist weiterhin vorteilhaft so ausgestaltet, dass die Bearbeitungswerkzeuge in einer horizontalen Position, d.h. mit ihrer Drehachse in horizontaler Lage, abgelegt werden können, so dass von den Bearbeitungswerkzeugen abfallende Späne nach unten fallen können und beispielsweise Hohlschaftkegel oder andere Werkzeughalter oder Werkzeugaufnahmen nicht beschädigen oder verschmutzen. Beispielsweise bilden sich keine Knäuel von Spänen. Schäfte für Hohlschaftkegel-Werkzeughalter verschmutzen nicht oder weniger.
Oberhalb einer oder beider Spindelanordnungen ist zweckmäßigerweise eine Führungsanordnung zum Führen eines Ladeschlittens der Werkzeugwechseleinrichtung angeordnet. Der Ladeschlitten weist beispielsweise einen oder mehrere Werkzeughalter zum Halten von Bearbeitungswerkzeugen, die in die Spindelanordnung eingewechselt werden sollen, oder Bearbeitungswerkzeugen, die von der Spindelanordnung abgenommen werden sollen.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Ablagebereich zwischen der Führungsanordnung für den Ladeschlitten und der Führungsanordnung für die Spindelanordnung vorgesehen ist.
Der Ladeschlitten ist beispielsweise an einem Führungsportal gelagert. Das Führungsportal ist zweckmäßigerweise oberhalb der Spindelanordnung angeordnet, die der Werkzeugwechsler bedient. Eine ebenfalls eigenständige Erfindung, insbesondere mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1 , oder eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung stellt es dar, dass die Werkzeugmaschine eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Ladeschlitten aufweist, der quer zu der Bearbeitungsachse mindestens einer Spindelanordnung, insbesondere parallel zu der Werkstückträger-Stellachse, und/oder parallel zu mindestens einer Bearbeitungsachse mindestens einer Spindelanordnung zu einer Positionierung von Werkzeughaltern vor der mindestens einen Spindelanordnung für einen Werkzeugwechsel beweglich gelagert ist. Der Ladeschlitten kann quer zu der Bearbeitungsachse, beispielsweise in einer sogenannten X-Richtung beweglich gelagert sein.
Eine Bewegung parallel zu der Bearbeitungsachse der Spindelanordnung dient beispielsweise dazu, dass der Ladeschlitten den bereits erwähnten Aufnahmeraum oder Stauraum oder Bereitstellungsraum für Bearbeitungsspindeln anfahren kann.
Eine Beweglichkeit des Ladeschlittens parallel zur Werkstückträger-Stellachse dient zum Beispiel dazu, die einzuwechselnden und auszuwechselnden Bearbeitungswerkzeuge frontal von oben her vor die Spindelanordnung zu bewegen bzw. von der Spindelanordnung wegzubewegen.
Eine Bewegung des Ladeschlittens quer zu der Bearbeitungsachse der Spindelanordnung dient vorteilhaft dazu, dass der Ladeschlitten zunächst an einem freien Werkzeughalter das aktuell genutzte Bearbeitungswerkzeug von der Spindelanordnung aufnimmt und durch eine Querbewegung oder Stellbewegung quer zu der Bearbeitungsachse der Spindelanordnung anschließend den mit einem einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeug geladenen Werkzeughalter vor der Spindelanordnung zu positionieren.
Auch zum Ablegen von gebrauchten Bearbeitungswerkzeugen in dem Abstellbereich oder zum Aufnehmen von noch nicht gebrauchten Bearbeitungswerkzeugen aus dem Abstellbereich ist die Querbewegung des Ladeschlittens vorteilhaft. Mit Vorteil kann dazu noch die Beweglichkeit der Spindelanordnung hinzukommen. Wenn also beispielsweise die Spindelanordnung quer zur Bearbeitungsachse und der Ladeschlitten ebenfalls quer zur Bearbeitungsachse beweglich sind, können diese Bewegungen einander entgegengesetzt ausgeführt werden, sodass der Werkzeugwechsel besonders schnell vonstatten geht.
In gleicher weise kann die Spindelanordnung beim Werkzeugwechsel auch sozusagen mithelfen, wenn sie entlang der Bearbeitungsachse für den Werkzeugwechsel bewegt wird. So kann beispielsweise die Spindelanordnung entlang der Bearbeitungsachse zu den vom Werkzeugwechsler bereitgestellten Bearbeitungswerkzeugen hin bewegt werden oder auch von diesen weg.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Ladeschlitten mindestens zwei Werkzeughalter hat, nämlich einen zum Bereitstellen eines Bearbeitungswerkzeugs zum Einwechseln in die Spindelanordnung und einen Werkzeughalter zum Entnehmen oder Abnehmen eines gebrauchten Bearbeitungswerkzeugs von der Spindelanordnung.
Bevorzugt hat der Ladeschlitten eine Reihenanordnung mit mehreren Werkzeughaltern, entsprechend der Anzahl von Bearbeitungsspindeln der Spindelanordnung, die der Werkzeugwechsler bedient. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass jeweils zwei Werkzeughalter einer Bearbeitungsspindel zugeordnet sind, sodass die Bearbeitungswerkzeuge von mehreren Bearbeitungswerkzeugen in die zunächst freien und unbelegten Werkzeughalter abgelegt werden können, dann die mit einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeugen beladenen Bearbeitungswerkzeuge vor den Bearbeitungsspindeln positioniert werden, sodass diese Bearbeitungswerkzeuge dann an den Bearbeitungsspindeln anordenbar sind. Beispielsweise fahren die Bearbeitungsspindeln dann entlang der Bearbeitungsachse nach vorn und nehmen die einzuwechselnden Bearbeitungswerkzeuge auf.
Die vorgenannte Maßnahme ermöglicht es, sozusagen ganze Sätze von Bearbeitungswerkzeugen gleichzeitig auszutauschen oder auszuwechseln. Im Zusammenhang mit den oberbegrifflichen Merkmale des Anspruchs 1 eine eigenständige Erfindung oder auch eine vorteilhafte Ausgestaltung der obigen Werkzeugmaschine stellt folgendes dar: zweckmäßigerweise weist die Werkzeugmaschine eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Ladeschlitten auf, der zwischen einer von der Spindelanordnung vorgesehenen Werkzeugwechselposition und einer zum Einwechseln von Bearbeitungswerkzeugen in die Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehenen Bereitstellungsposition beweglich gelagert ist. Beispielsweise ist ein Bereitstellungsplatz außerhalb der Werkzeugmaschine, insbesondere neben der Spindelanordnung, vorgesehen, wo ein Bediener gefahrlos Bearbeitungswerkzeuge tauschen kann. Zweckmäßig ist es, wenn der Bereitstellungsplatz außerhalb einer Maschinenabdeckung vorgesehen ist.
Der Ladeschlitten ist wie bereits erwähnt vorteilhaft entlang der ersten Bearbeitungsachse oder zweiten Bearbeitungsachse, jedenfalls der Bearbeitungsachse der Spindelanordnung, beweglich gelagert.
Vorteilhaft ist es, wenn die Spindelanordnung sozusagen zwischen dem Werkstückträger und dem Bereitstellungsplatz angeordnet ist. Insbesondere ist eine lineare Verstellbarkeit zwischen einerseits der Spindelanordnung und andererseits dem Bereitstellungsplatz bei dem Ladeschlitten zweckmäßig.
Eine vorteilhafte Maßnahme ist es, wenn der Bereitstellungsplatz die Höhe eines Maschinenbetts der jeweiligen Spindelanordnung aufweist oder etwas nach oben vor das Maschinenbett der Spindelanordnung vorsteht, der die Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist. Der Bereitstellungsplatz ist also ergonomisch und bequem zugänglich.
Eine ebenfalls an sich eigenständige Erfindung stellt mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruches 1 eine Werkzeugmaschine dar, die eine Werkstückträger-Bereitstellungseinrichtung für einen Werkstückhalter-Träger aufweist, an dem mindestens ein Werkstückhalter zum Halten eines Werkstücks angeordnet ist und der an einer Stützträger-Basis des Werkstückträgers lösbar befestigbar ist, wobei sich eine Führungsanordnung zum Führen eines Trageschlittens zum Tra- gen des Werkstückhalter-Trägers oberhalb des Werkstückträgers erstreckt. Der Werkstückhalter-Träger kann leicht positioniert werden. Die Maschine ist ergonomisch und schnell. An dem Werkstückhalter-Träger können selbstverständlich auch weitere, zum Beispiel zwei oder mehrere Werkstückhalter vorgesehen sein, was oben schon detailliert erläutert wurde.
Besonders bevorzugt ist eine Variante davon, bei der die Führungsanordnung für den Trageschlitten mindestens einen Führungskörper, zum Beispiel eine Schiene, ein Portal oder eine Schiene eines Portals, aufweist, an dem ein Schlitten einer Werkstückwechseleinrichtung zum Wechsel von Werkstücken des Werkstückträgers beweglich gelagert ist. Somit kann also dieser Führungskörper sozusagen doppelt genutzt werden, nämlich einerseits für einen Werkstückwechsel, andererseits aber auch zum Austauschen oder Wechseln des Werkstückhalter-Trägers.
Die nachfolgende Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine stellt ebenfalls eine an sich eigenständige Erfindung dar. Der dabei erläuterte Werkzeugrevolver kann aber auch einen Bestandteil eines Bearbeitungsmoduls bilden und/oder neben dem bereits erwähnten Werkstückträger angeordnet sein, beispielsweise an der ersten oder zweiten Bearbeitungsseite. Folgende Definition ist möglich: Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugrevolver, wobei der Werkzeugrevolver einen um eine Revolverachse drehbaren Werkzeugträger zur Positionierung jeweils eines Bearbeitungswerkzeugs in eine Bearbeitungsposition und einen Werkzeugantrieb zum Dreh-Antreiben des in der Bearbeitungsposition befindlichen Bearbeitungswerkzeugs aufweist, wobei der Werkzeugträger oder Revolverträger an einander entgegengesetzten Längsendbereichen an jeweils einem Drehlager um die Revolverachse drehbar gelagert ist. Der Vorteil dieses Konzepts ist es, dass der Werkzeugträger an beiden Längsendbereichen drehbar gelagert ist, also abgestützt. Somit ist eine hohe Präzision bei der Werkstückbearbeitung möglich. Dem Werkzeugträger oder Revolverträger liegt ein Werkstückträger gegenüber, an dem mindestens ein Werkstückhalter zum Halten eines Werkstücks angeordnet ist. Der Werkzeugrevolver bildet zumindest teilweise die Spindelanordnung, die mindestens eine Bearbeitungsspindel aufweist, an der ein Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger gehaltenen Werkstücks anordenbar ist. Die Spindelanordnung ist vorteilhaft an einer ersten Führungsanordnung entlang einer ersten Bearbeitungsachse relativ zu dem Werkstückträger linear beweglich gelagert. Vorzugsweise ist der Werkstückträger an einer Werkstückträger-Führungsanordnung entlang einer Werkstückträger-Stellachse quer zu der Bearbeitungsachse linear beweglich gelagert. Der Werkstückträger hat zweckmäßigerweise eine Längsgestalt, wobei sich eine Längsachse des Werkstückträgers vorzugsweise parallel zur Revolverachse erstreckt. An dem Werkstückträger sind zweckmäßigerweise mehrere Werkstückhalter zum Halten von Werkstücken gesehen. Die Werkstückhalter sind zweckmäßigerweise in einer Reihenrichtung parallel zur Revolverachse angeordnet.
Der walzenförmige Werkzeugträger oder Revolverträger, also beispielsweise eine Walze, an deren Außenumfang mehrere Werkzeughalter für Bearbeitungswerkzeuge angeordnet sind, die mit dem Werkzeugantrieb in Eingriff gebracht werden können, hat vorzugsweise eine Längsgestalt. Der Werkzeugträger oder Revolverträger ist zweckmäßigerweise zylindrisch.
Vorteilhaft ist der Werkzeugrevolvers an einem Schlitten gehalten oder an einem Träger gehalten, der anhand einer Linearführung und/oder einer Schwenklagerung bezüglich eines Maschinenbetts oder einer Maschinenbasis der Werkzeugmaschine linear beweglich und/oder schwenkbar gelagert ist. Der Schlitten kann ein Kreuzschlitten sein, d.h. dass er beispielsweise bezüglich der Maschinenbasis um zueinander winkelige Achsen beweglich ist, sodass der Werkzeugrevolver, insbesondere der Werkzeugträger oder Revolverträger, in Richtung einer Bearbeitungsachse und quer dazu beweglich ist.
Zweckmäßigerweise hat der Träger oder Schlitten vorstehende Arme, zwischen denen der Werkzeugträger oder Revolverträger angeordnet ist. Die Arme sind beispielsweise gabelförmig angeordnet oder konfiguriert. Die Arme stehen beispielsweise in Richtung des Werkstückträgers vor.
Beispielsweise bildet der Werkzeugrevolver einen Bestandteil eines Bearbeitungsmoduls, das schon erläutert worden ist. Die Revolverachse verläuft zweckmäßigerweise horizontal. Die Revolverachse verläuft zweckmäßigerweise quer zu einer Vorschubachse oder Bearbeitungsachse, entlang derer der Werkzeugrevolver zu einem mindestens einen Werkstück tragenden Werkstückträger beweglich gelagert ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Werkstückträger um einen Werkstückträger, der in Richtung einer Y-Achse oder sonstigen Werkstückträger-Stellachse beweglich gelagert ist.
Der Werkzeugträger oder Revolverträger, also beispielsweise die erwähnte Walze oder der erwähnte Zylinder, hat zweckmäßigerweise an seinem Außenumfang in Umfangsrichtung zwei oder mehr im Winkelabstand angeordnete Werkzeughalter für Bearbeitungswerkzeuge.
Auch in Reihenanordnung von zwei oder weiteren Bearbeitungswerkzeugen bzw. Werkzeughaltern für Bearbeitungswerkzeuge zwischen den Drehlagern ist vorteilhaft möglich.
Bevorzugt ist eine Reihenanordnung von entlang einer Reihenachse nebeneinander angeordneten Werkzeughaltern. Ein Abstand zwischen den Werkzeughaltern entspricht zweckmäßigerweise einem Abstand von Werkstückhaltern am Werkstückträger. Somit ist eine Mehrspindel-Bearbeitung oder gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Werkstücke möglich. Es versteht sich, dass auch eine Kombination von in Umfangsrichtung angeordneten Werkzeughaltern und entlang einer Reihenachse angeordneten Werkzeughaltern möglich ist, so das beispielsweise in Umfangsrichtung mehrere, beispielsweise mindestens zwei, winkel-beabstandete Reihen von Werkstückhaltern an dem Werkzeugträger oder Revolverträger angeordnet sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Schrägansicht von oben auf eine Maschine, die in
Figur 2 in einer Variante von der Seite dargestellt ist, Figur 3 einen schematischen Aufbau der Werkzeugmaschine gemäß Figur 2 von oben,
Figur 4 ein Detail der Werkzeugmaschine gemäß Figur 2 aus deren mittleren
Abschnitt von schräg oben,
Figur 5 eine weitere Darstellung des Details gemäß Figur 4,
Figur 6 eine perspektivische Schrägansicht von oben auf einen linken Abschnitt der Werkzeugmaschine gemäß Figuren 2-5,
Figur 7 eine perspektivische Schrägansicht von oben auf einen rechten Abschnitt der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 ,
Figur 8 die Ansicht gemäß Figur 7, jedoch ohne Werkstückträger,
Figur 9 eine Spindelanordnung und
Figur 10 einen Werkstückträger als weitere Module oder Teilmodule der vorgenannten Werkzeugmaschinen,
Figur 1 1 eine Variante der Werkzeugmaschine gemäß vorstehender Figuren, wobei ein Werkstückträger und eine Spindelanordnung mit einem Werkzeugrevolvers von schräg oben dargestellt sind,
Figur 12 eine schematische Seitenansicht und
Figur 13 eine schematische Draufsicht auf eine Spindelanordnung mit einem walzenförmigen Werkzeugrevolver.
Eine Werkzeugmaschine 10 gemäß Figur 1 weist ein Werkstückmodul 1 1 auf, an dem seitlich jeweils ein Bearbeitungsmodul 12, 13 angeordnet ist. Anhand der Bearbeitungsmodule 12, 13 können an einem Werkstückträger 20 des Werkstückmodul 1 1 angeordnete Werkstücke W bearbeitet werden. Die Bearbeitungsmodule 12, 13 und/oder das Werkstückmodul 1 1 können individuelle Steuerungseinrichtungen 18, 1 18 haben. Es ist auch möglich, dass die Bearbeitungsmodule 12, 13 und das Werkstückmodul 1 1 mindestens eine gemeinsame Steuerungseinrichtung haben. Zweckmäßigerweise kommunizieren die Steuerungseinrichtungen 18, 1 18 miteinander. Eine der Steuerungseinrichtungen 18, 1 18 leistet auch die Steuerung des Werkstückmodul 1 1 bzw. ist dazu ausgestaltet. Zweckmäßigerweise hat die Werkzeugmaschine 10 eine Bedieneinrichtung 17. Dort kann zum Beispiel eine Bedienperson P die Funktionen der Werkzeugmaschine 10 steuern, überwachen oder in sonstiger Weise beeinflussen.
Der Werkstückträger 20 weist einen Werkstückbalken 21 auf, der mindestens eine, zweckmäßigerweise 2 oder 4 Werkstückhalteseiten 22, 23 aufweist. An jeder Werkstückhalteseite 22, 23 sind beispielsweise jeweils 4 Werkstückhalter 24 zum Halten von Werkstücken W vorgesehen. Bei den Werkstücken W handelt es sich exemplarisch um Pleuel oder sonstige Motorbauteile, was jedoch nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen ist.
Der Werkstückbalken 21 ist beispielsweise an Drehlagern 25 an seinen jeweiligen Längsenden um eine Schwenkachse A oder Drehachse A drehbar gelagert.
Die Drehlager 25 sind an Schlitten 26 angeordnet, die ihrerseits wiederum an Führungsschienen oder Führungskörpern 27 einer Werkstückträger-Führungsanordnung 28 entlang einer Werkstückträger-Stellachse Y1 linear beweglich gelagert sind. Zum Antreiben der Schlitten 26 sind beispielsweise Antriebsmotoren 29 vorgesehen.
Die Werkstückträger-Führungsanordnung 28 stützt den Werkstückbalken 21 an seinen jeweiligen Längsenden ab. Der Werkstückbalken 21 erstreckt sich zwischen den Schlitten 26. Der Werkstückbalken erstreckt sich weiterhin zwischen Ständern 30, die nach oben vor ein Maschinenbett 32 des Werkstückmoduls 1 1 abstehen. Ein Drehantrieb 31 zum Schwenken des Werkstückbalkens 21 bzw. Drehen des Werkstückbalkens 21 bezüglich der Drehlager 25 ist in der Zeichnung nur schematisch angedeutet.
Der Werkstückträger 20 ist also entlang der Werkstückträger-Stellachse Y1 vertikal verstellbar, sodass er die Werkstücke W bezüglich der Bearbeitungsmodule 12, 13 positionieren kann. Zudem kann der Werkstückbalken 21 um die
Schwenkachse A drehen, um die Werkstückhalteseiten 22, 24 jeweils zu einer Bearbeitungsseite 14, 15 hin zu schwenken, nämlich zu wahlweise dem Bearbeitungsmodul 12 oder dem Bearbeitungsmodul 13. Mithin können also an dem Werkstückträger 20 gehaltene Werkstücke W zunächst zur Bearbeitung durch das Bearbeitungsmodul 12 und anschließend durch das Bearbeitungsmodul 13 um die Schwenkachse A gedreht werden, ohne dass sie bezüglich des Werkstückträgers 20 um positioniert werden müssen, d.h. neue aufgespannt werden müssen.
Dadurch ergibt sich eine präzise Werkstückbearbeitung, weil nämlich die Werkstücke W ihre jeweilige Position bezüglich des Werkstückträgers 20, insbesondere des Werkstückbalkens 21 , beibehalten, wenn sie für die Bearbeitung durch das Bearbeitungsmodul 12 oder das Bearbeitungsmodul 13 zwischen den Bearbeitungsseiten 14 und 15 hin und her bewegt werden.
Der Werkstückträger 20 bzw. das Werkstückmodul 1 1 ist sozusagen im Zentrum der Werkzeugmaschine 10 angeordnet. An dieser Stelle sei aber bemerkt, dass einige der nachfolgend beschriebenen Konfigurationen zwar zwei Bearbeitungsmodule 12, 13 erläutern. Es ist aber durchaus möglich, dass beispielsweise nur das Werkstückmodul 1 1 in Kombination mit einem der Bearbeitungsmodule 12 oder 13 im Zusammenhang mit der Späneförderung oder der im Detail beschriebenen Werkzeugwechseleinrichtung vorteilhaft realisierbar ist.
Anhand der schematischen Darstellung in Figur 3 sollen die in diesem Fall gleichartigen Bearbeitungsmodule 12, 13 erläutert werden.
Die Bearbeitungsmodule 12, 13 weisen beispielsweise Spindelanordnungen 40, 140 auf, die entlang einer ersten Bearbeitungsachse Z1 und einer zweiten Bear- beitungsachse Z2 auf jeweils einem Maschinenbett 41 , 141 linear beweglich gelagert sind. Die Spindelanordnungen 40, 140 sind beispielsweise auf Werkzeugschlitten 42, 142 angeordnet. Die Werkzeugschlitten 42, 142 sind an Führungsanordnungen 43, 143 bezüglich des Maschinenbetts 41 , 141 linear gelagert. Die Führungsanordnungen 43, 141 umfassen beispielsweise Schienen 44.
Die Werkzeugschlitten 42, 142 können integral die Spindelanordnungen 40, 140 aufweisen bzw. mit diesen einstückig sein.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass an einem jeweiligen Werkzeugschlitten 42, 142, den man auch als einen Z-Schlitten bezeichnen könnte, noch ein weiterer quer zu den jeweiligen ersten und zweiten Bearbeitungsachse Z1 und Z2 beweglich gelagerter Schlitten 45, 145 in Richtung einer ersten Stellachse X1 bzw. einer zweiten Stellachse X2 beweglich gelagert ist. Es können beispielsweise Schienen 52 am Schlitten 42, 142 für den Schlitten 45, 145 vorgesehen sein.
Somit können also die Spindelanordnungen 40, 140 einerseits entlang der Bearbeitungsachse Z1 und Z2 zu dem Werkstückträger 20 hin und von diesem weg linear bewegt werden, so dass beispielweise der Vorschub bei der Werkstückbearbeitung der Werkstücke W durch die Z-Schlitten oder Werkzeugschlitten 42, 142 geleistet wird.
Zudem ist auch noch eine Beweglichkeit quer zu dieser Vorschubrichtung Z1 , Z2 möglich, so dass die Spindelanordnungen 40, 140 auch quer zu den Bearbeitungsachsen Z1 und Z2 entlang der Stellachsen X1 , X2 zu einer Positionierung bezüglich der vom Werkstückträger 20 zur Bearbeitung bereitgestellten und gehaltenen Werkstücke W beweglich sind.
Die Spindelanordnungen 40, 140 umfassen jeweils einen Spindelträgers 46, an dem eine oder mehrere Bearbeitungsspindeln 47 angeordnet sind. Die Bearbeitungsspindeln 47 haben an zur Bearbeitungsseite 14, 15 hin in der Zeichnung nicht näher bezeichnete Werkzeughalter, an denen Bearbeitungswerkzeuge 48 anordenbar sind. Bei den Bearbeitungswerkzeugen 48 handelt es sich beispielsweise um Fräsköpfe, Bohrer, Drehwerkzeuge oder dergleichen. Die Bearbeitungsspindeln 47 können beispielsweise in einer Reihenrichtung quer zu der Bearbeitungsachse Z1 , Z2 orientiert sein, insbesondere parallel zu der Stellachse X1 , X2.
Bei der Spindelanordnung 140 sind beispielsweise zwei horizontal verlaufende Spindelreihen 150, 151 vertikal übereinander angeordnet, die parallel zueinander sind.
Durch eine Verstellung des Werkstückträgers 20 entlang der Werkstückträger-Stellachse Y1 ist es möglich, die an dem Werkstückträger 20 angeordneten Werkstücke W bezüglich der Spindelreihen 150 und 151 zu positionieren. Dann können die Bearbeitungswerkzeuge 48 (in Figur 9 nicht dargestellt) der Bearbeitungsspindeln 47 die Werkstücke W bearbeiten, beispielsweise bohren, fräsen, schleifen oder dergleichen.
Das Werkstückmodul 1 1 und das Bearbeitungsmodul 12 oder das Bearbeitungsmodul 13 können insgesamt ein Basismodul 1 6 bilden. Beispielsweise ist eine Grundkonfiguration der Werkzeugmaschine 10 durch das Basismodul 1 6 in Gestalt der Kombination von Werkstückmodul und Bearbeitungsmodul 12 gebildet. Es ist beispielsweise möglich, dass das Maschinenbett 32 und das Maschinenbett 41 ein einstückiges Bauteil bilden oder fest miteinander verbunden sind. An dieses Basismodul 1 6 kann dann wahlweise das Bearbeitungsmodul 13 angefügt werden oder andere Bearbeitungsmodule, beispielsweise ein Bearbeitungsmodul 1 13.
Das Bearbeitungsmodul 1 13 weist eine Spindelanordnung 240 mit Werkzeugrevolvern 148 auf.
Bei dem Bearbeitungsmodul 1 13 sind anstelle der Bearbeitungsspindeln 47 an den Werkzeugrevolvern 148 angeordnete Bearbeitungsspindeln 147 vorgesehen. Die Werkzeugrevolver 148 weisen beispielsweise Werkzeugträger 149 auf, die um eine Revolverachse A3, A4 drehbar gelagert sind. Die Revolverachsen A3, A4 sind zweckmäßigerweise schräg zu der Bearbeitungsachse Z2. Die Revolverachsen A3, A4 fluchten vorteilhaft nicht miteinander. Die Bearbeitungsachse Z1 und Z2 sind parallel zueinander. Die Bearbeitungsachse Z1 und Z2 fluchten vorliegend miteinander. Die Bearbeitungsachse Z1 und Z2 sind beispielsweise horizontale Achsen.
Unterhalb der Spindelanordnungen 40, 140, nämlich bis zu den Bearbeitungsseiten 14, 15 hin, erstreckt sich eine Spänefördereinrichtung 55. Die Spänefördereinrichtung hat im Bereich der Bearbeitungsseiten 14, 15 jeweils einen Auffangbereich 57, 58 zum Auffangen von Spänen, die bei der Bearbeitung von Werkstücken W durch die Spindelanordnungen 40, 140 anfallen. Diese Späne werden von der Spänefördereinrichtung 55 unter dem Bearbeitungsmodul 13 hindurch bis zu einem Auslassbereich 56 gefördert, wo die Späne gesammelt und/oder bequem von einem Bediener oder einer Handhabungseinrichtung entfernt werden können.
Ein vorteilhaftes Konzept sieht zudem eine oder mehrere Werkzeugwechseleinrichtungen 60, 1 60 vor. Die Werkzeugwechseleinrichtungen 60, 1 60 haben Ablagebereiche 61 , die sich oberhalb der Spindelanordnungen 40, 140 befinden. Dort können die Werkzeugwechseleinrichtungen 60, 1 60 aktuell nicht gebrauchte Bearbeitungswerkzeuge, also beispielsweise Wechselwerkzeuge 49, ablegen. Somit wird der Raum oberhalb der Spindelanordnungen 40, 140 optimal genutzt. Beispielsweise ist oberhalb der Spindelanordnungen 40, 140 jeweils eine Ablageplatte 67 vorgesehen. Es kann aber auch ein Ablagegitter oder Ablagegestell vorgesehen sein, was den weiteren Vorteil mit sich bringen kann, dass von den nicht genutzten Wechselwerkzeugen 49 Schmiermittel und/oder Späne unmittelbar in die zweckmäßigerweise darunter angeordnete Spänefördereinrichtung 55 abtropfen bzw. fallen können.
Oberhalb der Führungsanordnungen 43, 143 oder oberhalb der Spindelanordnungen 40, 140 erstreckt sich eine Führungsanordnung 62, 1 62 der Werkzeugwechseleinrichtungen 60, 1 60. Beispielsweise umfassen die Führungsanordnungen 62, 1 62 Portale 64. Die Portale 64 erstrecken sich entlang der Bearbeitungsachse Z1 , Z2. Beispielsweise haben die Portale 64 jeweils Stützen 65, an denen oberseitige Längsschienen 66 gelagert sind. An den Längsschienen 66 ist ein La- deschlitten 63, 1 63 der Werkzeugwechseleinrichtungen 60, 1 60 beweglich gelagert.
Der Ladeschlitten 63, 1 63 kann also entlang einer Stellachse Z4, Z5 parallel zur Bearbeitungsachse Z1 oder Z2 bewegt werden.
Ein jeweiliger Ladeschlitten 63, 1 63 umfasst weiterhin vorteilhaft einen X-Schlitten 71 , jedenfalls einen Schlitten, der quer zu der Stellachse Z4, Z5 horizontal entlang einer Stellachse X4, X5 beweglich ist.
An dem Schlitten 71 ist ein Y-Schlitten 72, also ein in vertikaler Richtung beweglicher Schlitten, angeordnet. Somit können an dem Y-Schlitten 72 angeordnete, in der Zeichnung nicht einzeln sichtbare Werkzeughalter auch in einer Y-Richtung, nämlich in Richtung von Stellachsen Y4 und Y5 bewegt werden. Mithin haben also die Ladeschlitten 63, 1 63 Bewegungsfreiheitsgrade in X-Richtung, Z-Richtung und Y-Richtung, was eine optimale Positionierung von Bearbeitungswerkzeugen 48 oder Wechselwerkzeugen 49 frontal vor den Spindelanordnungen 40, 140 ermöglicht. Dabei können die Spindelanordnungen 40, 140 aufgrund ihrer Beweglichkeit durch die Werkzeugschlittens 42 und die Schlitten 45 sozusagen aktiv beim Werkzeugwechsel mitwirken, indem beispielsweise die Bewegungen der Spindelanordnungen 40, 140 mit den Bewegungen des Ladeschlittens 63, 163 koordiniert ablaufen. Die Spindelanordnungen 40, 41 können also den Ladeschlitten 63, 163 sozusagen entgegenkommen.
Ein jeweiliger Ablagebereich 61 erstreckt sich unterhalb der Führungsanordnung 62, 1 62. Weiterhin sind die Ablagebereiche 61 zwischen den Längsschienen 66 angeordnet, so dass der Ladeschlitten 63, 1 63 sozusagen zwischen den Längsschienen 66 hindurch nicht benötigte Wechselwerkzeuge 49 ablegen kann.
Es ist jeweils ein Satz von Wechselwerkzeugen 49 entlang der X-Achsrichtung nebeneinander positioniert. Somit kann der Ladeschlitten 63, 1 63 einen ganzen Satz von Wechselwerkzeug 49 aufnehmen bzw. gerade von einer Spindelanordnung 40, 140 weg geförderte Wechselwerkzeuge 49 oder Bearbeitungswerkzeuge 47 im Ablagebereich 61 ablegen. Mehrere Sätze von Wechselwerkzeugen 49 sind entlang der Z-Richtung, also beispielsweise der Stellachsen Z4 und Z4, jeweils hintereinander angeordnet.
Die Führungsanordnungen 62 sind so beschaffen, dass die Ladeschlitten 63, 1 63 Bearbeitungswerkzeuge nicht nur einerseits zwischen den Bearbeitungsseiten 14, 15 bzw. frontal vor die Spindelanordnungen 40, 140 und andererseits in die Ablagebereich 61 fördern können, sondern noch darüber hinaus Bearbeitungswerkzeuge oder Wechselwerkzeuge 49 bis zu Bereitstellungsplätzen 69, 1 69 bewegen können. Dort ist jeweils eine Bereitstellungsposition 68 vorgesehen. Beispielsweise befindet sich die Bereitstellungsposition 68 oberhalb oder an einem Podest 70. Dort kann ein Bediener Wechselwerkzeuge 50 ablegen, die dann die Ladeschlitten 63, 1 63 aufgreifen und in den jeweiligen Ablagebereich 61 oder direkt an die Spindelanordnungen 40, 140 bringen. Die Bereitstellungsposition 68 bzw. die Bereitstellungsplätze 1 69 und 69 befinden sich zweckmäßigerweise außerhalb einer Maschinenabdeckung. Dort kann der Bediener jedenfalls gefahrlos mit den Bearbeitungswerkzeugen umgehen, ohne dass er beispielsweise durch die Werkzeugschlittens 42, 142 oder die Ladeschlitten 63, 1 63 gefährdet wäre.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Werkstückbalken 21 oder jedenfalls der Werkstückträger 20 jeweils gleichzeitig mit mehreren anders ausgestalteten und/oder anders angeordneten Werkstückhaltern ausgestattet werden kann. Möglich ist zum Beispiel, dass ein Bediener oder mehrere Bediener jeweils einen Werkstückhalter-Träger 33, 133 an dem Werkstückbalken oder einer darunterliegenden, in der Zeichnung nicht sichtbaren Werkstückträger-Basis befestigen, beispielsweise verschrauben, verklemmen oder dergleichen. Die Handhabung ist jedoch deutlich leichter, wenn wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eine Werkstückträger-Bereitstellungseinrichtung 80 vorgesehen ist. Die Werkstückträger-Bereitstellungseinrichtung 80 umfasst beispielsweise eine Führungsanordnung 81 , an der ein Schlitten 83 beweglich gelagert ist. Die Führungsanordnung 81 umfasst beispielsweise eine Schiene 82, die sich quer zu den Bearbeitungsachse Z1 , Z2, erstreckt. Beispielsweise ist der Schlitten 83 entlang der Führungsanordnung 81 entlang einer Stellachse X3 beweglich gelagert. Der Schlitten 83 kann bis zu der einem Ablageplatz 86 fahren, wo beispielsweise unterschiedliche Werkstück- halter-Träger 33, 133 abgelegt sind. Ein jeweiliger Werkstückhalter-Träger 33, 133 weist beispielsweise unterschiedlich angeordnete und/oder ausgestaltete Werkstückhalter 24 auf.
Die Führungsanordnung 81 bzw. die Schiene 82 umfasst ein Portal 85. Das Portal 85 hat mehrere Säulen 84, an denen die Schiene 82 abgestützt ist. Die Schiene 82 erstreckt sich bis in einen Bereich oberhalb des Werkstückträgers 20, sodass jedenfalls der Schlitten 83 und somit die am Schlitten 83 gehaltenen Werkstückhalter-Träger 33 oder 133 bis zu dem Werkstückträger 20 bewegt werden können.
Der Schlitten 83 ist exemplarisch zu verstehen für andere Ausgestaltungen, bei denen eine Unterstützungseinrichtung zum Unterstützen des Bedieners beim Wechseln der Werkstückträger-Halter 33, 133 vorgesehen ist. Beispielsweise kann auch ein Manipulator mit Gewichtsausgleich, gegebenenfalls mit motorischer Unterstützung oder dergleichen vorgesehen sein. Auch ein sozusagen automatischer Wechsel der Werkstückträger-Halter 33, 133 ist ohne weiteres möglich. Auch in diesen Fällen kann die Führungsanordnung 81 optimal genutzt werden.
Die Führungsanordnung 81 bietet einen Zusatznutzen dahingehend, dass sie zusätzlich auch eine Basis für eine Werkstückwechseleinrichtung 75 darstellt. Beispielsweise kann an der Schiene 82 auch ein Schlitten 76 der Werkstückwechseleinrichtung 75 entlang der Stellachse X3 beweglich gelagert sein. Zudem ist dieser Schlitten 76 zweckmäßigerweise in Y-Richtung beweglich. Dies muss aber nicht unbedingt sein, da ja der Werkstückträger 20 schon in Richtung der Werkstückträger-Stellachse Y1 den oberhalb des Werkstückträgers 20 angeordneten Schlitten 76 anfahren kann, so dass dieser vom Werkstückträger 20 Werkstücke W entnehmen und unbearbeitet Werkstücke W am Werkstückträger 20 anordnen kann.
Es versteht sich, dass für den Werkstückwechsel und den Austausch von Werkstückhaltern auch unterschiedliche Fördereinrichtungen vorgesehen sein können. Eine gemeinsame Führungsanordnung in der Art der Führungsanordnung 81 stellt also eine vorteilhafte Option dar. Ein im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausgestaltungen ebenfalls vorteilhaftes Konzept, das aber an sich auch eine eigenständige Erfindung darstellt, ist in den Figuren 12 und 13 dargestellt.
Beispielsweise hat ein Bearbeitungsmodul 313, das beispielsweise anstelle der Bearbeitungsmodule 13 oder 1 13 einsetzbar ist, eine Maschinenbett 341 . An einer Oberseite des Maschinenbetts 341 sind Schienen 344 einer Führungsanordnung 343 angeordnet. An den Schienen 344 oder jedenfalls der Führungsanordnung 343 kann ein Werkzeugschlitten 342 entlang der Bearbeitungsachse Z1 oder Z2 linear bewegt werden. Ein hierfür erforderlicher Schlittenantrieb ist in der Zeichnung aus Gründen der Vereinfachung weggelassen.
An der Oberseite des Werkzeugschlittens 342 ist in Richtung der Stellachse X1 ein weiterer Schlitten 345 linear beweglich gelagert. Somit ist eine Art Kreuzschlitten gebildet. Dies ist allerdings nur als eine Option zu verstehen.
Es ist möglich, dass die nachfolgende Ausgestaltung eines Werkzeugrevolvers, die ihrerseits eine Innovation darstellt, auch ortsfest bezüglich eines Maschinenbetts einer Werkzeugmaschine angeordnet ist.
Der Schlitten 345 trägt und/oder bildet einen Träger 346 für einen Revolverträger oder Werkzeugträger 350 eines Werkzeugrevolvers 340. Der Revolverträger oder Werkzeugträger 350 hat eine walzenförmige oder zylindrische Gestalt. An seinem Außenumfang 351 sind zahlreiche Werkzeughalter 356 vorgesehen, an denen jeweils ein Bearbeitungswerkzeug 348 gehalten sein kann.
Der Werkzeugträger 350 ist an seinen Längsendbereichen jeweils anhand eines Drehlagers 352 um eine Revolverachse A2 drehbar gelagert. Die Revolverachse A2 verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Stellachse X2 und/oder rechtwinkelig quer zu der Bearbeitungsachse Z1 . Ein schematisch angedeuteter Drehantrieb 357 treibt den Werkzeugträger 350 zu der Schwenkbewegung um die Revolverachse A2 an. Schematisch dargestellt ist ein Werkzeugantrieb 347 zum Antreiben eines jeweils frontal vorn in einer Bearbeitungspositionen O befindlichen Werkzeughalters 356 und somit des daran gehaltenen Bearbeitungswerkzeugs 348.
Die Werkzeughalter 356 sind Reihen, beispielsweise in Reihen 354, 355 sowie weiteren, nicht näher bezeichneten Reihen, parallel zur Revolverachse A2 am Außenumfang des Werkzeugträgers 350 angeordnet. Somit können beispielsweise jeweils vier Werkzeughalter 356 und damit auch entsprechend viele Bearbeitungswerkzeuge 348 in die Bearbeitungsposition O geschwenkt werden, in der sie durch den Werkzeugantrieb 347 angetrieben werden. Durch die jeweils in Bearbeitungspositionen O befindlichen Bearbeitungswerkzeuge 48 können also mehrere Werkstücke W gleichzeitig bearbeitet werden.
Die Drehlager 352 sind an vor den Träger 346 vorstehenden Armen 353 vorgesehen. Die Arme 353 stehen in der Art einer Gabel vor den Träger 346 vor. Zwischen den Armen 353 ist der Werkzeugträger 350 angeordnet.
Es ist also eine Konfiguration gegeben, bei der der Werkzeugträger 350 in der Art einer Trommel oder eines Zylinders zwischen den gabelartigen Armen 353 drehbar gelagert ist und die jeweils von befindliche Reihe 354, 355 oder jede andere Reihe der Werkzeughalter 356 zur Bearbeitungsseite 14, 15 oder in die Bearbeitungspositionen O schwenkt. Der in der Zeichnung dargestellte Pfeil, der die Drehbewegung oder Schwenkbewegung des Werkzeugträgers 350 andeutet, zeigt nur in eine Drehrichtung. Ohne weiteres ist auch eine bidirektionale Drehbarkeit in einander entgegengesetzte Drehrichtungen möglich.

Claims

Ansprüche
1 . Werkzeugmaschine mit einem Werkstückträger (20), an dem mindestens ein Werkstückhalter (24) zum Halten eines Werkstücks (W) angeordnet ist, und mit einer Spindelanordnung (40), die mindestens eine Bearbeitungsspindel (47) aufweist, an der ein Bearbeitungswerkzeug (48) zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger (20) gehaltenen Werkstücks (W) anordenbar ist, wobei die Spindelanordnung (40) an einer ersten Führungsanordnung (43) entlang einer ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) relativ zu dem Werkstückträger (20) linear beweglich gelagert ist und der Werkstückträger (20) an einer Werkstückträger-Führungsanordnung (28) entlang einer Werkstückträger-Stellachse (Y1 ) quer zu der Bearbeitungsachse (Z1 ) linear beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang der ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) gelagerte Spindelanordnung (40) eine an einer ersten Bearbeitungsseite (14) des Werkstückträgers (20) angeordnete erste Spindelanordnung (40) bildet und an einer zu der ersten Bearbeitungsseite (14) entgegengesetzten zweiten Bearbeitungsseite (15) des Werkstückträgers (20) eine zweite Spindelanordnung (140) mit mindestens einer Bearbeitungsspindel (47), an der ein Bearbeitungswerkzeug (48) zur Bearbeitung eines von dem Werkstückträger (20) gehaltenen Werkstücks (W) anordenbar ist, an einer zweiten Führungsanordnung (143) entlang einer zweiten Bearbeitungsachse (Z2) relativ zu dem Werkstückträger (20) linear beweglich gelagert ist.
2. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (20) ein Werkstückmodul (1 1 ) und die Spindelanordnung (40) ein Bearbeitungsmodul (12; 13) bilden oder der Werkstückträger (20) und die Spindelanordnung (40) ein Basismodul (1 6) bilden, und dass die Spindelanordnung (40) an einer ersten Bearbeitungsseite (14) des Werkstückträgers (20) angeordnet ist und an einer zu der ersten Bearbeitungsseite (14) entgegengesetzten zweiten Bearbeitungsseite (15) des Werkstückträgers (20) mindestens ein zweites Bearbeitungsmodul (12; 13) mit mindestens einer Bearbeitungsspindel (47) angeordnet ist.
3. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkzeugwechseleinrichtung (60) aufweist, wobei ein Ablagebereich (61 ) der Werkzeugwechseleinrichtung (60) oberhalb der Spindelanordnung (40) angeordnet ist und/oder eine Führungsanordnung (62) zum Führen eines Ladeschlittens (63) der Werkzeugwechseleinrichtung (60) oberhalb der Spindelanordnung (40) angeordnet ist.
4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkzeugwechseleinrichtung (60) mit einem Ladeschlitten (63) aufweist, der parallel zu der Werkstückträger-Stellachse (Y1 ) und/oder parallel zu mindestens einer Bearbeitungsachse (Z1 ) mindestens einer Spindelanordnung (40) zu einer Positionierung von Werkzeughaltern des Ladeschlittens (63) vor der mindestens einen Spindelanordnung (40) für einen Werkzeugwechsel beweglich gelagert ist.
5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkzeugwechseleinrichtung (60) mit einem Ladeschlitten (63) aufweist, der quer zu der Bearbeitungsachse (Z1 ) mindestens einer Spindelanordnung (40), insbesondere parallel zu der Werkstückträger-Stellachse (Y1 ), und/oder parallel zu mindestens einer Bearbeitungsachse (Z1 ) mindestens einer Spindelanordnung (40) zu einer Positionierung von Werkzeughaltern vor der mindestens einen Spindelanordnung (40) für einen Werkzeugwechsel beweglich gelagert ist.
6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkzeug- Wechseleinrichtung (60) mit einem Ladeschlitten (63) aufweist, der zwischen einer vor der Spindelanordnung (40) vorgesehenen Werkzeugwechselposition und einer zum Einwechseln von Bearbeitungswerkzeugen (48) in die Werkzeugwechseleinrichtung (60) vorgesehenen Bereitstellungsposition (69) beweglich gelagert ist.
7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Werkstückträger-Bereitstellungseinrichtung für einen Werkstückhalter-Träger (33, 133) aufweist, an dem mindestens ein Werkstückhalter zum Halten eines Werkstücks (W) angeordnet ist und der an einer Werkstückträger-Basis des Werkstückträgers (20) lösbar befestigbar ist, wobei sich vorteilhaft eine Führungsanordnung (81 ) zum Führen eines Trageschlittens zum Tragen des Werkstückhalter-Trägers (33, 133) oberhalb des Werkstückträgers (20) erstreckt.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsanordnung für den Trageschlitten mindestens einen Führungskörper, insbesondere eine Schiene und/oder ein Portal, aufweist, an dem ein Schlitten einer Werkstückwechseleinrichtung zum Wechseln von Werkstücken (W) des Werkstückträgers (20) beweglich gelagert ist.
9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bearbeitungsachse (Z1 ) und die zweite Bearbeitungsachse (Z2) miteinander fluchten oder zueinander parallel sind.
10. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bearbeitungsachse (Z1 ) und/oder die zweite Bearbeitungsachse (Z2) horizontale Achsen sind und/oder die Werkstückträger-Stellachse (Y1 ) eine vertikale Achse ist.
1 1 . Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindelanordnung (40) entlang einer ersten Stellachse quer zu der ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) und/oder die zweite Spindelanordnung (140) entlang einer zweiten Stellachse quer zu der zweiten Bearbeitungsachse (Z2) beweglich gelagert ist.
12. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Werkstückträgers (20) ein Werkstückwechsler und/oder eine Funktionsbaugruppe zur Ausführung mindestens einer Funktion an einem an dem mindestens einen Werkstückhalter (24) angeordneten Werkstück (W) angeordnet ist, wobei die die Funktionsbaugruppe vorteilhaft mindestens eine Werkzeugspindel zur Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (W) anhand eines Bearbeitungswerkzeugs (48) und/oder mindestens eine Prüfeinrichtung zum Prüfen oder Messen des an dem mindestens einen Werkstückhalter (24) angeordneten Werkstücks (W) und/oder mindestens eine Zentriereinrichtung zum Zentrieren des an dem mindestens ein Werkstückhalter (24) angeordneten Werkstücks (W) umfasst.
13. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindelanordnung (40) und/oder die zweite Spindelanordnung (140) mindestens zwei in einer Reihenrichtung nebeneinander oder übereinander angeordnete Bearbeitungsspindeln (47) aufweist und/oder dass an dem Werkstückträger (20) mindestens zwei in einer Reihenrichtung nebeneinander oder übereinander Werkzeughalter angeordnet sind.
14. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (20) um eine Schwenkachse
schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse vorzugsweise quer zu der Werkstückträger-Stellachse (Y1 ) verläuft und/oder horizontal ist und/oder quer, insbesondere rechtwinkelig, zu der ersten Bearbeitungsachse (Z1 ) und/oder zu der zweiten Bearbeitungsachse (Z2) ist.
15. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkstückhalter (24) bezüglich einer Werkstückträger-Basis, insbesondere einem Werkstückbalken (21 ), des Werkstückträgers (20) um eine Schwenkachse schwenkbar und/oder entlang einer Stellachse linear beweglich gelagert ist.
16. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (20) eine Werkstückträger-Basis mit einer Halterung aufweist, wobei an der Halterung ein erster Werkstückhalter-Träger (33, 133) mit mindestens zwei Werkstückhaltern (24) eines ersten Typs oder ein zweiter Werkstückhalter-Träger (33, 133) mit mindestens zwei Werkstückhaltern eines zweiten Typs lösbar befestigbar ist.
17. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindelanordnung (40) und/oder die zweite Spindelanordnung (140) mindestens einen Werkzeugrevolver (148, 340) mit mindestens zwei Bearbeitungswerkzeugen (48) zur Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (W) angeordnet ist, wobei der mindestens eine Werkzeugrevolver (148) einen um eine Revolverachse (A2, A3, A4) drehbaren Werkzeugträger (350, 149) zur Positionierung jeweils eines Bearbeitungswerkzeugs (48) in eine Bearbeitungsposition (O) und einen Werkzeugantrieb (347) zum Dreh-Antreiben des in der Bearbeitungsposition (O) befindlichen Bearbeitungswerkzeugs (48) aufweist.
18. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindelanordnung (40) und/oder die zweite Spindelanordnung (140) einen entlang der jeweiligen ersten oder zweiten Bearbeitungsachse (Z2) beweglich gelagerten Spindelträger (46) aufweist und dass die mindestens eine Bearbeitungsspindel (47) an dem Spindelträger (46) parallel zu der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse (Z2) und/oder um mindestens eine Achse quer zu der ersten oder zweiten Bearbeitungsachse (Z2) verstellbar gelagert ist.
19. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spänefördereinrichtung (55) aufweist, die sich unter dem Werkstückträger (20) hindurch erstreckt und an der ersten und der zweiten Bearbeitungsseite (15) Auffangbereiche (57, 58) zum Auffangen von an den Bearbeitungszeiten anfallenden Spänen und einen Auslassbereich (56) oder Sammelbereich zum Auslassen oder Sammeln der Späne aufweist, der neben der ersten oder zweiten Spindelanordnung (140) angeordnet ist.
20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet dass sich die Spänefördereinrichtung (55) unter der ersten oder zweiten Spindelanordnung (140) hindurch erstreckt, so dass die erste oder zweite Spindelanordnung (140) zwischen dem Auslassbereich (56) und dem ihr zugeordneten Auffangbereich (57, 58) angeordnet ist.
21 . Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindelanordnung (40) und/oder die zweite Spindelanordnung (140) mindestens eine Feinbearbeitungsspindel (47), insbesondere eine Feinbohrspindel, aufweist.
22. Werkzeugmaschine, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , mit einem Werkzeugrevolver (340), wobei der Werkzeugrevolver (340) einen um eine Revolverachse (A2) drehbaren Werkzeugträger (350) zur Positionierung jeweils eines Bearbeitungswerkzeugs in eine Bearbeitungsposition (O) und einen Werkzeugantrieb (347) zum Dreh-Antreiben des in der Bearbeitungsposition (O) befindlichen Bearbeitungswerkzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (350) an einander entgegengesetzten Längsendbereichen an jeweils einem Drehlager um die Revolverachse (A2) drehbar gelagert ist.
23. Werkzeugmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugrevolver (340) an einem Schlitten oder Träger gehalten ist, der anhand einer Linearführung und/oder einer Schwenklagerung bezüglich eines Maschinenbetts oder einer Maschinenbasis der Werkzeugmaschine linear beweglich und/oder schwenkbar gelagert ist.
24. Werkzeugmaschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Revolverachse (A2) eine horizontale Achse ist und/oder quer zu einer Vorschubachse oder Bearbeitungsachse (Z1 ) verläuft, entlang derer der Werkzeugrevolver (340) zu einem mindestens ein Werkstück tragenden Werkstückhalter bezüglich einer Maschinenbasis oder eines Maschinenbetts beweglich gelagert ist.
25. Werkzeugmaschine nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet dass der Werkzeugträger (350) an seinem Außenumfang in Umfangsrichtung und/oder mindestens zwei entlang einer sich zwischen den Drehlagern erstreckenden Reihenanordnung oder einer, insbesondere zu der Revolverachse (A2) parallelen, Achse nebeneinander angeordnete Werkzeughalter für Bearbeitungswerkzeuge aufweist.
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