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Die
Erfindung betrifft eine Mehrspindeldrehmaschine umfassend ein Maschinengestell,
eine am Maschinengestell um eine Spindeltrommelachse drehbar gelagerte
Spindeltrommel mit einer einem Arbeitsraum zugewandten Stirnseite,
eine Vielzahl von in der Spindeltrommel um Spindelachsen drehbar
gelagerten Werkstückspindeln mit dem Arbeitsraum zugewandt
angeordneten Werkstückaufnahmen, in welche in dem Arbeitsraum
zu bearbeitende Werkstücke einsetzbar sind, und eine Schwenkarmhandhabungseinrichtung,
die so ausgebildet ist, dass mit dieser durch den Arbeitsraum hindurch
Werkstücke in Werkstückaufnahmen der Werkstückspindeln einsetzbar
oder aus diesen entnehmbar sind.
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Bei
derartigen, beispielsweise aus der
GB 1 442 597 A bekannten Mehrspindeldrehmaschinen besteht
stets das Problem, die Bearbeitung der Werkstücke möglichst
optimal zu gestalten, um die vielfältigen Bearbeitungsmöglichkeiten
einer derartigen Mehrspindeldrehmaschine möglichst optimal auszunützen.
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Aus
diesem Grund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch die
Zeitpunkte für die Handhabung und die Zeiträume
für die Handhabung von Werkstücken mit möglichst
wenig Verlust an Bearbeitungszeit zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Mehrspindeldrehmaschine der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Schwenkarmhandhabungseinrichtung einen Fuß aufweist,
der auf einer der Stirnseite der Spindeltrommel gegenüberliegenden
Seite des Arbeitsraums angeordnet ist, sowie eine um eine quer zur
Spindeltrommelachse verlaufende Fußschwenkachse an dem
Fuß und relativ zu diesem drehbar gelagerte Schwenkarmbasis
umfasst und dass die Werkstückaufnahmen für die Werkstücke
sowie Werkzeugträger für Werkzeuge auf derselben
Seite des Arbeitsraums angeordnet sind.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
ist somit darin zu sehen, dass mit dieser die Möglichkeit
besteht, ohne die Bearbeitungsmöglichkeiten der Werkstücke
durch die Vielzahl von Spindeln einzuschränken, eine hinsichtlich
ihrer kinematischen Ausbildung günstige, schnelle, effiziente und
flexibel an unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben anpassbare Handhabung
der Werkstücke zu realisieren.
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Ferner
sieht eine kinematisch günstige Ausbildung einer derartigen
Schwenkarmhandhabungseinrichtung vor, dass an der Schwenkarmbasis
ein Knickarm mit einem eine quer zur Fußschwenkachse verlaufende
erste Schwenkachse aufweisenden ersten Schwenkgelenk gelagert ist
und dass der Knickarm einen von der ersten Schwenkachse ausgehenden
ersten Arm, einen gegenüber dem ersten Arm durch ein Knickgelenk
um eine zur ersten Schwenkachse parallele Knickachse schwenkbaren
zweiten Arm und einen gegenüber dem zweiten Arm durch ein
zweites Schwenkgelenk um eine zweite Schwenkachse schwenkbaren Greifarm
aufweist.
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Eine
derartige, mit einem Knickarm versehene Schwenkarmhandhabungseinrichtung
ist einerseits flexibel und andererseits besonders für
schnelle Bewegungen des Greifarms zum Handhaben der Werkstücke
geeignet.
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Um
mit der Schwenkarmhandhabungseinheit möglichst universell
auf Werkstückspindeln in möglichst vielen Spindelstationen
der Spindeltrommel zugreifen zu können, ist vorzugsweise
der zweite Arm so ausgebildet, dass dieser eine quer zur Knickachse
und zur zweiten Schwenkachse verlaufende Rotationsachse aufweist,
um welche das zweite Schwenkgelenk gegenüber dem Knickgelenk
verdrehbar ist. Mit einer derartigen Ausbildung der Schwenkarmhandhabungseinheit
besteht bei entsprechender Dimensionierung des Knickarms aufgrund
der Zahl der vorhandenen Achsen grundsätzlich die Möglichkeit,
auf sämtliche Werkstückspindeln der Spindeltrommel
in sämtlichen Spindelpositionen zugreifen zu können.
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Lediglich
im Fall nicht rotationssymmetrischer Teile ist es noch günstiger,
wenn der Greifarm eine quer zur zweiten Schwenkachse verlaufende Rotationsachse
aufweist, um welche ein Werkstückgreifer der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
gegenüber dem zweiten Schwenkgelenk verdrehbar ist.
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Hinsichtlich
der Ausrichtung der Fußschwenkachse im Raum wurden bislang
keine näheren Angaben gemacht. So könnte die Fußschwenkachse
horizontal verlaufen.
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Bei
einem für die Werkstückhandhabung besonders günstigen
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Fußschwenkachse
quer zu einer durch eine Grundfläche des Maschinengestells
definierten Ebene verläuft.
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Noch
vorteilhafter ist es, wenn die Fußschwenkachse ungefähr
senkrecht zu der Ebene verläuft.
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Eine
besonders hinsichtlich der Bewegungsabläufe der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
günstige Ausführung sieht vor, dass die Fußschwenkachse
ungefähr in vertikaler Richtung verläuft. Dies
bedeutet, dass Abweichungen von bis zu 20° zu einer Vertikalen
auftreten können.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Fußschwenkachse wurden im Zusammenhang
mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele
ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine
hinsichtlich der Erreichbarkeit sämtlicher Werkstückspindeln
in sämtlichen Spindelstationen besonders günstige
Lösung vor, dass die Fußschwenkachse einem mittigen
Bereich der Stirnseite der Spindeltrommel gegenüberliegend
angeordnet ist.
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Noch
besser ist es, insbesondere um eine möglichst große
Symmetrie der von der Schwenkarmhandhabungseinrichtung durchzuführenden
Bewegungsmöglichkeiten zu erreichen, wenn die Fußschwenkachse
nahe der Spindeltrommelachse verläuft.
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Eine
hinsichtlich der erreichbaren Symmetrie besonders günstige
Lösung sieht vor, dass die Fußschwenkachse die
Spindeltrommelachse schneidet.
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Hinsichtlich
der Anordnung des Fußes an dem Maschinengestell sind die
unterschiedlichsten Lösungen denkbar. Beispielsweise wäre
es denkbar, den Fuß auf einem Unterbau des Maschinengestells anzuordnen.
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Eine
hinsichtlich der Handhabung der Werkstücke und insbesondere
der Anordnung einer Transporteinrichtung für die Werkstücke
besonders günstige Lösung sieht vor, dass der
Fuß hängend an einem sich über den Arbeitsraum
hinweg erstreckenden Überbau des Maschinengestells angeordnet
ist.
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Hinsichtlich
der Anordnung eines Werkstückübergaberaums, in
welchem die Schwenkarmhandhabungseinrichtung Werkstücke
aufnehmen oder ablegen kann, wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben
gemacht.
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So
ist aufgrund der Flexibilität der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
grundsätzlich eine beliebig flexible Anordnung des Werkstückübergaberaums
denkbar.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die eingangs genannte Aufgabe bei einer vorteilhaften Ausführungsform
dadurch gelöst, dass ein zum Aufnehmen und Ablegen der
Werkstücke vorgesehener Werkstückübergaberaum
niedriger als die Schwenkarmbasis angeordnet ist, so dass eine möglichst zeitgünstige
Kinematik bei der Handhabung der Werkstücke erreichbar
ist.
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Besonders
günstig ist es hinsichtlich der Anordnung des Werkstückübergaberaums,
wenn dieser ungefähr in Höhe eines Unterbaus des
Maschinengestells angeordnet ist.
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Hinsichtlich
der Anordnung eines Werkstückübergaberaums relativ
zur Spindeltrommel wurden keine näheren Angaben gemacht.
Beispielsweise wäre es denkbar, den Werkstückübergaberaum
seitlich neben die Spindeltrommel zu legen.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die eingangs genannte Aufgabe bei einer vorteilhaften Ausführungsform
dadurch gelöst, dass in einem sich vor der Stirnseite der
Spindeltrommel erstreckenden Bereich ein zum Aufnehmen und Ablegen
der Werkstücke vorgesehener Werkstückübergaberaum
angeordnet ist, d. h., dass der Werkstückübergaberaum ebenfalls
in dem Bereich liegt, in dem sich der Knickarm der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
ohnehin bewegt, wenn ein Zugriff auf Werkstücke in den Werkstückspindeln
erfolgen soll, hinsichtlich der Kinematik ein besonders günstiges
Ausführungsbeispiel vorliegt.
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Um
möglichst kurze Wege bei der Handhabung des Werkstücks
zu haben, sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor,
dass der Werkstückübergaberaum zwischen der Stirnseite
der Spindeltrommel und dem Fuß angeordnet ist.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die eingangs genannte Aufgabe bei einer vorteilhaften Ausführungsform
dadurch gelöst, dass ein zum Aufnehmen und Ablegen der
Werkstücke vorgesehener Werkstückübergaberaum
auf einer dem Arbeitsraum gegenüberliegenden Seite der
Fußschwenkachse angeordnet ist. Dies stellt eine Lösung
dar, bei welcher mehr Raum für die Werkstücktransporteinrichtung
zur Verfügung steht.
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Um
eine möglichst große Flexibilität auch
bei der Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke in einer
derartigen Mehrspindeldrehmaschine zu erreichen, ist vorzugsweise
vorgesehen, dass die Schwenkarmhandhabungseinrichtung derart ausgebildet
ist, dass mit dieser ein Zugriff auf in allen Werkstückspindeln
angeordnete Werkstücke möglich ist.
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Mit
einer derartigen Ausbildung der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
besteht eine optimale Flexibilität hinsichtlich der Bearbeitung
auch unterschiedlichster Werkstücke. Beispielsweise ist
es denkbar, die Mehrspindeldrehmaschine dabei so zu betreiben, dass
Werkstücke in einer Spindelstation eingesetzt werden, über
eine oder mehrere nachfolgende Spindelstationen bearbeitet werden
und in einer der weiteren Spindelstation entnommen werden. Es besteht
bei dieser Lösung aber auch die Möglichkeit, im
Extremfall die Mehrspindeldrehmaschine als Ansammlung von Einspindeldrehmaschinen
zu betreiben und somit beispielsweise in jeder Spindelstation ein
Werkstück einzusetzen und zu entnehmen. Zusätzlich
bestehen alle Bearbeitungsmöglichkeiten, die eine Kombination
dieser beiden beschriebenen Lösungen darstellen, so dass
teilweise sogar unterschiedliche Arten von Bearbeitungen über
unterschiedliche Spindelstationen hinweg, also beispielsweise die
Bearbeitung von verschiedenen Teilen, realisierbar sind.
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Darüber
hinaus besteht bei der erfindungsgemäßen Lösung
auch die Möglichkeit, einen Handhabungsvorgang für
das Werkstück in einer Werkstückspindel auszuführen,
während weiterhin in den anderen Werkstückspindeln
noch eine Bearbeitung erfolgt.
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Alternativ
oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird die eingangs genannte Aufgabe bei einer vorteilhaften Ausführungsform
dadurch gelöst, dass eine Steuerung für die Schwenkarmhandhabungseinrichtung
vorgesehen ist, welche beim Transport von Werkstücken zwischen
dem Werkstückübergaberaum und den Werkstückspindeln
den Knickarm im Wesentlichen in einer senkrecht zur Knickarmachse
verlaufenden Ebene bewegt, und eine Drehung der Schwenkarmbasis
um die Fußschwenkachse um weniger als 90° ausführt.
Bei einer derartigen Art der Steuerung der Schwenkarmhandhabungseinrichtung
werden aufgrund der zu bewegenden Massen zeitaufwendige Schwenkbewegungen
um die Fußschwenkachse weitgehend vermieden und die Bewegungen
im Wesentlichen auf Bewegungen des Knickarms reduziert, dessen Knickbewegungen
schneller erfolgen können als eine Schwenkbewegung des
gesamten Knickarms um die Fußschwenkachse.
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Eine
besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine Steuerung
für die Schwenkarmhandhabungseinheit vorgesehen ist, welche
zum Einlegen in und Entnehmen von Werkstücken aus den Werkstückspindeln
die Schwenkarmbasis im Wesentlichen nur innerhalb eines Winkelbereichs
um die Fußschwenkachse bewegt, welche maximal dem zweifachen,
noch besser maximal dem eineinhalbfachen, Winkelbereich entspricht,
um welchen die Schwenkarmbasis drehbar sein muss, um Zugriff auf
sämtliche Werkstückspindeln in sämtlichen
Spindelstationen zu haben.
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Im
Zusammenhang mit dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurde nicht näher darauf eingegangen, wie die Bearbeitung
der Werkstücke in den verschiedenen Spindelstationen erfolgen
soll, insbesondere wie die Werkzeuge zur Bearbeitung der Werkstücke
angeordnet sein sollen.
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Grundsätzlich
wäre es möglich, separat am Maschinengestell Werkzeugträger
hierzu vorzusehen.
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Eine
besonders günstige Lösung sieht vor, dass die
Werkstückaufnahmen für die Werkstücke sowie
Werkzeugträger für Werkzeuge auf derselben Seite
des Arbeitsraums angeordnet sind.
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Besonders
günstig ist es hierbei, wenn die Werkzeugträger
an einem die Spindeltrommel aufnehmenden Ständer des Maschinengestells
gelagert sind und somit der Ständer sowohl Basis für
die Lagerung der Spindeltrommel ist als auch Basis für
die Werkzeugträger.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
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2 eine
Draufsicht auf einen eine Spindeltrommel aufnehmenden Ständer
des Maschinengestells in Richtung des Pfeils A in 1;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Schwenkarmhandhabungseinrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 eine
perspektivische Ansicht ähnlich 1 beim Zugriff
auf ein Werkstück in einer Spindelstation;
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5 eine
Darstellung ähnlich 4 beim Zugriff
auf ein Werkstück einer anderen Spindelstation;
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6 eine
Darstellung eines Zugriffs auf eine Spindelstation in Richtung des
Pfeils B in 1;
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7 eine
Darstellung ähnlich 6 bei einem
zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Mehrspindeldrehmaschine und
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8 eine
Darstellung ähnlich 4 bei einem
dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Mehrspindeldrehmaschine.
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Ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Mehrspindeldrehmaschine, dargestellt in 1, umfasst
ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Maschinengestell, welches
einen Unterbau 12 aufweist, auf welchem ein Ständer 14 angeordnet
ist, in welchem eine Spindeltrommel 16 drehbar gelagert ist.
Auf dem Ständer 14 ist ferner noch ein Überbau 18 angeordnet.
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Die
Spindeltrommel 16 ist, wie in 2 dargestellt,
an dem Ständer 14 um eine Spindeltrommelachse 20 drehbar
und weist eine Vielzahl von vorzugsweise in gleichem radialem Abstand
um die Spindeltrommelachse 20 herum angeordneten Werkstückspindeln
S1 bis S6 auf, die ihrerseits wiederum um Spindelachsen A1 bis A6
relativ zur Spindeltrommel 16 drehbar sind.
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Vorzugsweise
ist die Spindeltrommel 16 gegenüber dem Ständer 14 um
die Spindeltrommelachse 20 derart drehbar, dass die einzelnen
Werkstückspindeln S1 bis S6 jeweils in definierte Spindelstationen
ST1 bis ST6 bewegbar sind, wobei die Spindelstationen ST1 bis ST6
relativ zum Ständer 14 stationär angeordnet
sind und somit durch Weiterschalten der Spindeltrommel 16 beispielsweise
alle Spindeln S1 bis S6 in die Spindelstation ST1 bringbar sind.
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Ferner
ist jeder der Spindelstationen ST1 bis ST6 mindestens ein Werkzeugträger 24 zugeordnet, welcher
ein Schlittensystem mit einem ersten Schlitten 26 umfasst,
der relativ zum Ständer 14 in Richtung parallel
zu der in der jeweiligen Spindelstation ST stehenden Spindelachse
A und somit in einer Z-Richtung bewegbar ist und einen zweiten Schlitten 28,
welcher relativ zum ersten Schlitten 26 in radialer Richtung
zu der in der jeweiligen Spindelstation ST stehenden Spindelachse
A und somit in einer X-Richtung bewegbar ist, um ein Werkzeug 30 zur
Bearbeitung eines Werkstücks 30 in der X-Richtung
und der Z-Richtung bewegen zu können.
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Eine
derartige Mehrspindeldrehmaschine ist in der
EP 0 834 379 A beschrieben,
auf welche vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Vorzugsweise
sind bei der erfindungsgemäßen Mehrspindeldrehmaschine
zumindest einem Teil der Spindelstationen ST mehrere derartige Werkzeugträger 24,
beispielsweise zwei derartige Werkzeugträger 24 zugeordnet,
wie am Beispiel der Spindelstationen ST1, ST2, ST5 und ST6 in 2 zeichnerisch
dargestellt.
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Zur
Aufnahme eines Werkstücks W ist jede der Werkstückspindeln
S1 bis S6 mit einer Werkstückaufnahme 32 versehen,
die je nach Werkstück W beispielsweise als Spannzange oder
Spannfutter ausgebildet ist.
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Wie
in 1 dargestellt, sind die Werkstücke W
in den Werkstückaufnahmen 32 derart angeordnet,
dass diese in einen vor einer Stirnseite 34 der Spindeltrommel 16 liegenden
Arbeitsraum 36 hineinragen, wobei – wie in 1 und 2 dargestellt – sowohl
die Werkstückaufnahmen 32 der Werkstückspindeln
S1 bis S6 als auch die Werkzeuge 30 der einzelnen Werkzeugträger 24 auf
derselben Seite des Arbeitsraums 36 liegen und somit der
Arbeitsraum 36 von seinen übrigen Seiten her ohne
Behinderung durch die Werkzeugträger 24 und die
Werkzeuge 30 sowie die Werkstückaufnahmen 32 zugänglich
ist.
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Aus
diesem Grund erfolgt eine Handhabung der Werkstücke W durch
eine Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40, welche in einem
vor der Stirnseite 34 liegenden Bereich 38 und
auf einer der Stirnseite 34 gegenüberliegenden
Seite des Arbeitsraums 36 angeordnet ist.
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Zur
Handhabung aller Werkstücke W, die in den einzelnen Spindelstationen
ST1 bis ST6 angeordnet sind, ist, wie in 1 dargestellt,
die Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 vorgesehen, welche,
wie in 1 und 3 dargestellt, einen an dem Überbau 18 in
einem sich über den Arbeitsraum 36 hinweg erstreckenden
Bereich 41 hängend angeordneten Fuß 42 aufweist,
wobei der Fuß 42 fest an dem Bereich 41 des Überbaus 18 montiert
ist.
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An
dem Fuß 42 ist eine Schwenkarmbasis 46 um
eine Fußschwenkachse 44 drehbar gelagert, wobei
die Fußschwenkachse 44 quer zu einer Ebene 48 verläuft,
welche durch eine Grundfläche 50 des Maschinengestells 10 vorgegeben ist.
Vorzugsweise verläuft die Fußschwenkachse 44 im
Wesentlichen in vertikaler Richtung. An der Schwenkarmbasis 46 ist ein
als Ganzes mit 52 bezeichneter Knickarm mittels eines ersten
Schwenkgelenks 54 schwenkbar gelagert, wobei das erste
Schwenkgelenk 54 eine quer, vorzugsweise senkrecht zur
Fußschwenkachse 44 verlaufende erste Schwenkachse 56 aufweist.
Der Knickarm 52 umfasst dabei einen von dem ersten Schwenkgelenk 54 ausgehenden
ersten Arm 58, an welchem mittels eines Knickgelenks 60,
welches um eine zur ersten Schwenkachse 56 parallele Knickachse 62 schwenkbar
ist, ein zweiter Arm 64 des Knickarms 52 schwenkbar
gelagert ist.
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An
dem zweiten Arm 64 ist dabei auf einer dem Knickgelenk 60 gegenüberliegenden
Seite mittels eines zweiten Schwenkgelenks 66, welches
um eine zweite Schwenkachse 68 schwenkbar ist, ein Greifarm 70 schwenkbar
gelagert, welcher somit insgesamt durch das zweite Schwenkgelenk 66 gegenüber
dem zweiten Arm 64 verschwenkbar ist.
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Ferner
ist der zweite Arm 64 noch mit einer quer zur Knickachse 62 verlaufenden
Rotationsachse 72 versehen, welche außerdem quer
zur zweiten Schwenkachse 68 verläuft, so dass
das zweite Schwenkgelenk 66 gegenüber dem Knickgelenk 60 drehbar
ist und somit die zweite Schwenkarmachse 68 gegenüber
der Knickachse 62 verdrehbar ist, wobei bei senkrechter
Ausrichtung der Rotationsachse 72 zur Knickachse 62 und
zur zweiten Schwenkachse 68 die zweite Schwenkachse 68 parallel
zur Knickachse 62 oder senkrecht zur Knickachse 62 verlaufend
oder in sämtlichen dazwischenliegenden Drehstellungen ausgerichtet
werden kann.
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An
dem Greifarm 70 ist ferner noch ein Werkstückgreifer 74 vorgesehen,
welcher beispielsweise zwei Greifbacken 76a, 76b aufweist,
um die Werkstücke W zu greifen.
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Im
einfachsten Fall kann der Werkstückgreifer 74 fest
am Greifarm 70 gehalten sein. Eine für nicht rotationssymmetrisch
greifbare Werkstücke zweckmäßige Lösung
sieht jedoch vor, dass der Werkstückgreifer 74 gegenüber
dem Greifarm 70 um eine quer zur zweiten Schwenkachse 68 verlaufende Rotationsachse 78 drehbar
ist, um somit die Greifbacken 76a und 76b in unterschiedliche
Drehstellungen relativ zur zweiten Schwenkachse 68 ausrichten
zu können.
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Wie
in 4 und 5 dargestellt, besteht mit der
erfindungsgemäßen Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 die
Möglichkeit, diese mit einer Steuerung 80 derart
zu bewegen, dass diese mit dem Werkstückgreifer 74 auf
die Werkstückspindeln S1 bis S6 jeder der Spindelstationen
ST1 bis ST6 der Spindeltrommel 16 zugreifen kann.
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Vorzugsweise
ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fuß 42 der
Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 derart relativ zum
Arbeitsraum 36 angeordnet, dass die Fußschwenkachse 44,
welche vorzugsweise im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft,
von der Spindeltrommelachse 20 geschnitten wird, so dass
der Fuß 42 exakt mittig vor der Stirnseite 34 der
Spindeltrommel 16 steht, allerdings so, dass zwischen dem
Fuß 42 und der Frontseite 34 der Spindeltrommel 16 der
Arbeitsraum 36 liegt, durch welchen die Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 hindurchgreift,
wenn sie auf die Werkstücke W in den Werkstückaufnahmen 32 zugreifen will.
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Zum
Zugreifen auf die in horizontaler Richtung einen maximalen Abstand
von einer vertikalen, durch die Spindeltrommelachse 20 hindurch
verlaufenden Mittelebene 82 aufweisenden Spindelstationen,
in 2 und 6 auf die Spindelstationen ST2 und
ST5, ist dabei die Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 derart
um die Fußschwenkachse 44 zu drehen, dass der
zweite Arm 64 beim Zugriff auf die Werkstückspindel
S in der Spindelstation ST5 in einer parallel zur Fußschwenkachse 44 verlaufenden Ebene 84 liegt
und in dieser durch ein Verschwenken des Knickarms 52 um
die erste Schwenkachse 56 und/oder ein Verschwenken des
zweiten Arms 64 um die Knickachse 62 bewegbar
ist.
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Die
Bewegungsebene 84 verläuft dabei in einem Winkel α zur
vertikalen Mittelebene 92, welcher kleiner 45° ist.
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Um
in gleicher Weise auf die Werkstückspindel S in der gegenüberliegenden
Spindelstation ST2 zugreifen zu können, ist die Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 derart
bewegbar, dass der zweite Arm 64 in einer Bewegungsebene 86 liegt
und in dieser bewegbar ist, welche ebenfalls parallel zur Fußschwenkachse 44 verläuft
und gegenüber der Mittelebene 82 um einen Winkel β geneigt
ist, der ebenfalls kleiner 45° ist.
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Vorzugsweise
sind dabei die Winkel α und β bei gleichartigen
Werkstücken W gleich groß, bei unterschiedlich
weit in den Arbeitsraum 36 hineinragenden Werkstücken
W können die Winkel α und β geringfügig
unterschiedlich sein.
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Somit
ist ein Verschwenken der Schwenkarmbasis 46 der Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 um
die Fußschwenkachse 44 innerhalb eines Winkelbereichs γ ausreichend,
welcher sich aus der Summe der Winkel α und β ergibt,
wenn mit der Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 ein Zugriff auf
die Werkstücke W in allen Werkstückaufnahmen 32 in
allen Spindelstationen ST1 bis ST6 möglich sein soll.
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Um
Werkstücke W aus den Werkstückaufnahmen 32 der
einzelnen Spindelstationen ST1 bis ST6 entnehmen oder in diese einsetzen
zu können, ist eine als Ganzes mit 90 bezeichnete
Werkstücktransporteinrichtung vorgesehen, welche einen Werkstückübergaberaum 92 mit
in diesem angeordneten Werkstückübergabepositionen 94 aufweist,
die so liegen, dass – wie in 6 dargestellt – ein
möglichst geringes zusätzliches Verschwenken der Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 um
die Fußschwenkachse 44 erforderlich ist.
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Beispielsweise
sind hierzu, wie in 6 dargestellt, die Werkstückübergabepositionen 94 zwar auf
einer dem Arbeitsraum 36 gegenüberliegenden Seite
der Fußschwenkachse 44 angeordnet, jedoch innerhalb
des durch den Winkel γ vorgegebenen Winkelbereichs zwischen
den Bewegungsebenen 84 und 86, so dass es nicht
notwendig ist, die Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 in
einem größeren Winkelbereich um die Fußschwenkachse 44 zu
verschwenken.
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Zum Übergeben
von Werkstücken W zwischen den Werkstückübergabepositionen 92 der Werkstücktransporteinrichtung 90 und
den Werkstückaufnahmen 32 in den verschiedenen
Spindelstationen ST erfolgt daher primär eine Bewegung
des Knickarms 52 dergestalt, dass sich der zweite Arm 64 im
Wesentlichen in der jeweiligen Bewegungsebene, im Fall eines Zugriffs
auf die Spindelstationen ST2 und ST die Bewegungsebenen 84 bzw. 86,
bewegt, um von dem Arbeitsraum 36 auf einer Seite der Fußschwenkachse 44 zu
dem auf der anderen Seite der Fußschwenkachse 44 angeordneten
Werkstückübergaberaum 92 mit den Werkstückübergabepositionen 94 zu
kommen, wobei lediglich Schwenkbewegungen der Schwenkarmbasis 46 um
die Fußschwenkachse 44 in einem Winkelbereich
in der Größenordnung des Winkels γ erforderlich
sind, um die einzelnen Werkstückübergabepositionen 94 innerhalb
des Werkstückübergaberaums 92 zu erreichen.
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Bei
einem zweiten, in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Mehrspindeldrehmaschine
ist der Werkstückübergaberaum 92' auf
derselben Seite der Fußschwenkachse 44 angeordnet
wie der Arbeitsraum 36, allerdings liegt auch bei diesem
Ausführungsbeispiel der Werkstückübergaberaum 92 derart,
dass ein möglichst geringes Verschwenken der Schwenkarmbasis 46 um die
Fußschwenkachse 44 erforderlich ist, um sämtliche
Werkstückübergabepositionen im Werkstückübergaberaum 92 zu
erreichen.
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Beispielsweise
ist zusätzlich zu der Bewegung des zweiten Arms 64 in
der jeweiligen Bewegungsebene 84 oder 86 maximal
noch eine geringe zusätzliche Schwenkbewegung erforderlich,
die über den Winkelbereich γ hinausgeht, so dass
die maximale Bewegung um die Fußschwenkachse 44 in
einem Winkelbereich δ erfolgt, welcher kleiner ist als das
Zweifache, noch besser kleiner als das Einskommafünffache,
des Winkelbereichs γ.
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Im Übrigen
weist das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Mehrspindeldrehmaschine dieselben Teile auf wie das erste Ausführungsbeispiel,
so dass für dieselben Teile dieselben Bezugszeichen Verwendung
finden und im Übrigen vollinhaltlich auf die Ausführungen
zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Mehrspindeldrehmaschine, dargestellt in 8, ist beispielsweise
der Spindelstation ST5 eine Synchronspindel SS5 zugeordnet, welche
an einem der dieser Spindelstation ST5 zugeordneten Werkzeugträger 24 gehalten
und mit diesem in eine koaxial zu der Spindelachse A5 stehende Position
einfahrbar und aus dieser wieder herausfahrbar ist.
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Ferner
ist der Werkstückgreifer 74' als Wellengreifer
ausgebildet und weist eine Greifzange 96 auf, mit welcher
der Werkstückgreifer 74' in der Lage ist, das
Werkstück W auch dann zu greifen, wenn dies in der Synchronspindel
SS5 gehalten ist und somit das Werkstück W auch aus der
Synchronspindel SS5 zu entnehmen oder gegebenenfalls auch in diese
einzusetzen.
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Damit
besteht die Möglichkeit, in der Spindelstation ST5 ein
zunächst in der Werkstückspindel S5 bearbeitetes
Werkstück W sowohl in der Arbeitsspindel S5 als auch in
der Synchronspindel SS5 aufzunehmen und mit einem Abstechwerkzeug 30A abzustechen,
welches an dem anderen, der Spindelstation ST5 zugeordneten Werkzeugträger 24 gehalten und
mit diesem in Richtung des Werkstücks W bewegbar ist.
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Das
abgestochene und in der Synchronspindel SS5 gehaltene Werkstück
W kann dann von dem Werkstückgreifer 74' mittels
der Schwenkarmhandhabungseinrichtung 40 in der im Zusammenhang
mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen
Art und Weise entnommen und in den Werkstückübergaberaum 92 verbracht
werden.
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Die
Synchronspindel SS5 ist somit für die Frage der Handhabung
in gleicher Weise zu betrachten, wie eine weitere, der Spindelstation
ST5 zugeordnete Werkstückspindel.
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Im Übrigen
entspricht das dritte Ausführungsbeispiel in vollem Umfang
den voranstehenden Ausführungsbeispielen, so dass dieselben
Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind und vollinhaltlich
auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen
Bezug genommen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - GB 1442597
A [0002]
- - EP 0834379 A [0049]