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Die
Erfindung betrifft eine Drehmaschine umfassend ein auf einer Grundfläche angeordnetes
Maschinengestell, eine erste am Maschinengestell angeordnete Werkstückspindel
mit einer um eine erste Spindelachse drehbaren ersten Werkstückaufnahme,
eine zweite am Maschinengestell angeordnete Werkstückspindel
mit einer um eine zweite Spindelachse drehbaren zweiten Werkstückaufnahme,
wobei eine der Werkstückspindeln
um eine quer zu der zweiten Spindelachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar
ist, und zwar von einer Koaxialstellung, in welcher die eine Spindelachse
parallel oder koaxial zur anderen Spindelachse verläuft, in
eine Stellung, in welcher die eine Spindelachse quer zur anderen
Spindelachse ausgerichtet ist, einen ersten mit mindestens einem
Werkzeug bestückten
Werkzeugträger
zur Bearbeitung eines in der ersten Werkstückspindel gehaltenen Werkstücks auf
einer Seite, einen zweiten mit mindestens einem Werkzeug bestückten Werkzeugträger zur
Bearbeitung eines in der zweiten Werkstückspindel gehaltenen Werkstücks auf
einer anderen Seite, eine Übergabestellung
der Werkstückspindeln,
in welche die erste und die zweite Werkstückspindel mit einander zugewandten
Werkstückaufnahmen
zur direkten Übergabe
des auf der einen Seite bearbeiten Werkstücks von einer der Werkstückaufnahmen
in die jeweils andere Werkstückaufnahme
mit koaxial zueinander ausgerichteten Spindelachsen und in Richtung
derselben bewegbar sind.
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Bei
diesen Drehmaschinen besteht jedoch das Problem, dass diese technisch
aufwändig
sind und nach wie vor die Bearbeitungszeiten für die Werkstücke zur
Bearbeitung derselben auf beiden Seiten nicht optimal sind.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der
gattungsgemäßen Art
derart zu verbessern, dass bei dieser bei technisch einfacher Realisierung
optimale Bearbeitungszeiten des Werkstücks für beide Seiten realisierbar sind.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Drehmaschine der eingangs beschriebenen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass zur Ausführung
der Schwenkbewegung der einen Werkstückspindel eine Schwenkeinrichtung
vorgesehen ist, die die Schwenkbewegung von einer linearen Bewegung
der jeweiligen Werkstückspindel
ableitet.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
somit darin zu sehen, dass durch Kopplung der linearen Bewegung
der Werkstückspindel
mit der Schwenkbewegung auch die Schwenkbewegung im Zuge der linearen
Bewegung und angetrieben durch diese lineare Bewegung ausführbar ist.
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Außerdem bietet
eine derartige Lösung
eine optimale Möglichkeit
der Ausführung
des Materialflusses, welche die gesamte Bearbeitungszeit des Werkstücks nur
unwesentlich beeinträchtigt,
da bei dieser Lösung
die Möglichkeit
besteht, das auf der einen Seite bearbeitete Werkstück von der
ersten Werkstückspindel
der zweiten Werkstückspindel
zu übergeben
und anschließend
ohne Behinderung der Bearbeitung der anderen Seite des Werkstücks in der zweiten
Werkstückspindel
bereits in der ersten Werkstückspindel
mittels der Stangenzuführeinrichtung ein
neues rohes Werkstück
zur Verfügung
zu stellen, um dieses zu bearbeiten.
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Desgleichen
besteht die Möglichkeit,
das fertig bearbeitete Werkstück
mittels der zweiten Werkstückspindel
der Werkstückabfuhreinrichtung
zu übergeben,
ohne daß damit
die Bearbeitung des rohen Werkstücks
in der ersten Werkstückspindel
eine Beeinträchtigung
erfährt.
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Ferner
hat die erfindungsgemäße Lösung den
großen
Vorteil, daß nicht
mehr die Notwendigkeit besteht, mit zusätzlichen externen Greifeinrichtungen
oder Werkstücktransporteinrichtungen
in den Arbeitsraum hineinzugreifen, um ein rohes Werkstück zuzuführen oder
ein fertig bearbeitetes Werkstück abzuführen, wodurch
die Bewegbarkeit der Werkzeugträger
und Werkzeuge aufgrund der in den Arbeitsraum hineinragenden Werkstücktransporteinrichtung
erheblich beeinträchtigt
wird und somit die Bearbeitung der Werkstücke so lange unterbrochen werden
muß, bis
die Zufuhr des rohen Werkstücks oder
die Abfuhr des fertig bearbeiteten Werkstücks beendet ist.
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Darüber hinaus
wird bei einer Drehmaschine der eingangs beschriebenen Art die erfindungsgemäße Aufgabe
auch dadurch gelöst,
daß eine
der Werkstückspindeln
um eine quer zu ihrer Spindelachse verlaufende Schwenkachse verschwenkbar
ist, um ein rohes Werkstück
von einer Transporteinrichtung aufzunehmen und in eine der Werkstückaufnahmen einer
der Werkstückspindeln einzusetzen,
und daß eine
der Werkstückspindeln
um eine quer zu ihrer Spindelachse verlaufende Achse verschwenkbar
ist, um ein fertigbearbeitetes Werkstück einer Transporteinrichtung
zu übergeben.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
auch in diesem Fall darin zu sehen, daß mit dieser die Möglichkeit
besteht, den Materialfluß durch
die Drehmaschine zu optimieren, nämlich dahingehend, daß die Zeiten,
die für
das Laden des rohen Werkstücks
und das Entladen des fertig bearbeiteten Werkstücks erforderlich sind, möglichst
gering gehalten werden, und daß außerdem nicht
die Notwendigkeit besteht, mit einer externen Greifeinrichtung oder einer
Transporteinrichtung in den Arbeitsraum einzudringen und dadurch
Bearbeitungen in dem Arbeitsraum aufgrund der bestehenden Kollisionsgefahr
zu verhindern.
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Die
Verschwenkbarkeit einer der Werkstückspindeln läßt sich
besonders günstig
dann realisieren, wenn die erste Werkstückspindel relativ zur Koaxialstellung
um eine quer zur ersten Spindelachse verlaufende Schwenkachse in
eine mit der ersten Werkstückaufnahme
der Grundfläche
zugewandte Stellung verschwenkbar ist.
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Alternativ
läßt sich
das Verschwenken der ersten Werkstückspindel auch dadurch lösen, daß die erste
Werkstückspindel
relativ zur Koaxialstellung um eine quer zur ersten Spindelachse
verlaufende Schwenkachse in eine mit der ersten Werkstückaufnahme
der Grundfläche
abgewandte Stellung verschwenkbar ist.
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Ein
derartiges Verschwenken der ersten Werkstückspindel relativ zu der Übergabestellung schafft
die Möglichkeit,
in einfacher Weise der ersten Werkstückspindel ein rohes Werkstück zuzuführen, beispielsweise
mittels einer Werkstückzufuhreinrichtung,
oder von dieser ein Werkstück
aufzunehmen, beispielsweise mittels einer Werkstückabfuhreinrichtung.
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Hinsichtlich
der Ausrichtung der Schwenkebene, in welcher die erste Werkstückspindel
bewegbar ist, wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise
denkbar, die erste Werkstückspindel
in einer ungefähr
horizontal verlaufenden Schwenkebene zu verschwenken.
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Besonders
günstig
ist es jedoch, wenn die erste Werkstückspindel in einer quer zur
Grundfläche verlaufenden
Schwenkebene um die Schwenkachse verschwenkbar ist, da damit die
Möglichkeit
besteht, in der verschwenkten Stellung die Vorteile einer nach oben
stehenden oder nach unten hängenden
Werkstückaufnahme
zur Aufnahme oder Abgabe eines Werkstücks in einer sogenannten "Pick-up-Funktion" auszunutzen.
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In
gleicher Weise ist es günstig,
wenn die zweite Werkstückspindel
in einer quer zur Grundfläche
verlaufenden Schwenkebene um die Schwenkachse verschwenkbar ist,
da auch dann in der verschwenkten Stellung die Möglichkeit besteht, die Vorteile
der Schwerkraft bei der Zufuhr oder Abfuhr eines Werkstücks auszunutzen.
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Besonders
günstig
verläuft
die Schwenkebene dann, wenn diese mit der Grundfläche einen
Winkel einschließt,
der im Bereich von ungefähr
70° bis ungefähr 90° liegt, da
damit sich die Vorteile der Schwerkraft beim Einsetzen eines Werkstücks oder Entnehmen
eines Werkstücks
aus der jeweiligen Werkstückaufnahme
besonders hervortreten.
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Hinsichtlich
der Orientierung der Schwenkebene relativ zu der Bewegungsebene,
in welcher sich Werkstück
und Werkzeug bei der Bearbeitung derselben bewegen, wurden bislang
keine näheren
Angaben gemacht.
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Beispielsweise
wäre es
denkbar, die Bewegungsebene quer zur Schwenkebene verlaufen zu lassen.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
insbesondere der Anordnung der Werkstückspindeln und der Werkzeugträger relativ
zueinander hat es sich jedoch als besonders günstig erwiesen, wenn die Schwenkebene parallel
zu einer Bewegungsebene verläuft,
in welcher das Werkstück
und das zur Bearbeitung vorgesehene Werkzeug relativ zueinander
bewegbar sind.
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Hinsichtlich
der Bearbeitung des Werkstücks in
der jeweiligen Werkstückspindel
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, daß in der
ersten Werkstückspindel
eine Bearbeitung des Werkstücks
auf einer Seite bei parallel oder koaxial zur Übergabestellung ausgerichteter
erster Spindelachse erfolgt.
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Diese
Lösung
hat den Vorteil, daß damit
die Vorteile einer Bearbeitung eines Werkstücks bei ungefähr horizontaler
Spindelachse, insbesondere hinsichtlich des Aufbaus der Werkzeugmaschine,
ausgenutzt werden können.
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Weiterhin
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, daß in
der zweiten Werkstückspindel
eine Bearbeitung des Werkstücks
auf einer Seite bei zur Übergabestellung
paralleler oder koaxialer Ausrichtung der zweiten Spindelachse erfolgt.
Der Vorteil dieser Lösung
ist ebenfalls darin zu sehen, daß damit die Vorteile einer
Drehbearbeitung eines Werkstücks
bei ungefähr
horizontaler Ausrichtung der Spindelachse ausgenutzt werden können.
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Alternativ
zum Verschwenken der ersten Werkstückspindel sieht ein weiteres
vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
vor, daß die
zweite Werkstückspindel
mit einer Werkstückgreifeinrichtung
versehen ist und daß die
Werkstückgreifeinrichtung
mit der zweiten Werkstückspindel
gemeinsam um die zweite Schwenkachse verschwenkbar ist.
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Der
Vorteil dieser Lösung
ist darin zu sehen, daß zwar
zusätzlich
zu der zweiten Werkstückspindel eine
Werkstückgreifeinrichtung
vorgesehen ist, die Bewegung der Werkstückgreifeinrichtung in den Arbeitsraum
oder aus dem Arbeitsraum heraus durch gemeinsames Verschwenken derselben
und Bewegen mit der zweiten Werkstückspindel erfolgt und somit
sich diese Bewegung der Werkstückgreifeinrichtung
in einfacher Weise mit der Bewegung der zweiten Werkstückspindel
koordinieren läßt.
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So
besteht die Möglichkeit,
mit der zweiten Werkstückaufnahme
der Werkstückspindel
und der Werkstückgreifeinrichtung
zum einen ein rohes Werkstück
von einer Werkstückzufuhreinrichtung aufzunehmen
und zum andern ein fertig bearbeitetes Werkstück auf einer Werkstückabfuhreinrichtung
abzulegen, wobei dieses zeitnah, sogar gleichzeitig, erfolgen kann
und somit die Beeinträchtigung
der für die
Herstellung des fertig bearbeiteten Werkstücks notwendigen Zeit durch
die Zufuhr und Abfuhr des Werkstücks
zur erfindungsgemäßen Drehmaschine minimiert
werden kann.
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Insbesondere
besteht bei einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmaschine
die Möglichkeit,
die erste Werkstückspindel stationär anzuordnen,
so daß der
konstruktive Aufwand für
die Verschwenkbarkeit der ersten Werkstückspindel entfallen kann, ohne
daß der
erfindungsgemäß vorteilhafte
Materialfluß und
die Zeit für die
Fertigbearbeitung eines Werkstücks
mit Berücksichtigung
der Lade- und Entladezeit gravierend beeinflußt werden.
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Um
einen Austausch eines Werkstücks
zwischen der Werkstückgreifeinrichtung
und der ersten Werkstückspindel
durchführen
zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
zweite Werkstückspindel
zum Austausch eines Werkstücks
mit der ersten Werkstückspindel
in eine mit einem Werkstückgreifer
der Werkstückgreifeinrichtung
der ersten Werkstückaufnahme
zugewandte Stellung verschwenkbar ist.
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Damit
läßt sich
in einfacher Weise mittels der zweiten Werkstückspindel auch ein Werkstückaustausch
zwischen der ersten Werkstückspindel
und der Werkstückgreifeinrichtung
durchführen.
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Die
Werkstückgreifeinrichtung
könnte
grundsätzlich
in beliebiger Art und Weise relativ zur zweiten Werkstückspindel
angeordnet sein.
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Beispielsweise
ist es denkbar, die Werkstückgreifeinrichtung
so anzuordnen, daß ein
Werkstück
in einer quer zur zweiten Spindelachse verlaufenden Ausrichtung
greifbar ist.
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Es
wäre auch
denkbar, die Werkstückgreifeinrichtung
so anzuordnen, daß ein
Werkstück
dann greifbar ist, wenn dieses auf einer der zweiten Werkstückaufnahme
gegenüberliegenden
Seite der zweiten Werkstückspindel
angeordnet ist.
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Für die Handhabung
des Werkstücks
durch die Greifeinrichtung in Kombination mit der Bewegung derselben
durch die zweite Werkstückspindel ist
es besonders günstig,
wenn ein in der Greifeinrichtung gehaltenes zweites Werkstück auf derselben Seite
der zweiten Werkstückspindel
angeordnet ist, wie ein in der zweiten Werkstückaufnahme gehaltenes Werkstück.
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Für die erfindungsgemäße Lösung hat
es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn mit der Werkstückgreifeinrichtung
ein Werkstück
in ungefähr paralleler
Ausrichtung zu einem in der zweiten Werkstückaufnahme gehaltenen Werkstück greifbar
ist.
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Diese
Lösung
schafft den Vorteil, daß ein
in der zweiten Werkstückaufnahme
gehaltenes Werkstück
und ein in der Werkstückgreifeinrichtung
gehaltenes Werkstück
ungefähr
gleich ausgerichtet sind und auch auf derselben Seite der zweiten
Werkstückspindel
angeordnet sind, so daß damit
in besonders einfacher Weise eine Werkstückhandhabung in der erfindungsgemäßen Drehmaschine
möglich
ist, nämlich
dahingehend, daß unmittelbar
im Zusammenhang mit einer Übergabe
eines auf einer Seite bearbeiteten Werkstücks von einer Werkstückaufnahme in
die andere Werkstückaufnahme
zeitnah ein Austausch eines Werkstücks zwischen der Werkstückgreifeinrichtung
und einer der Werkstückaufnahmen erfolgen
kann.
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Dies
kann dergestalt erfolgen, daß eine Übergabe
des Werkstücks
von einer Werkstückaufnahme
in die andere erfolgt und dann in die leere Werkstückaufnahme
mittels der Werkstückgreifeinrichtung
ein rohes Werkstück
eingesetzt wird oder kann auch so erfolgen, daß zuerst ein fertig bearbeitetes
Werkstück
aus der Werkstückaufnahme
entnommen wird und dann die Übergabe
des auf der einen Seite bearbeiteten Werkstücks von der einen Werkstückaufnahme
in die andere Werkstückaufnahme
erfolgt.
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Beides
ist dann in vorteilhafter Weise erforderlich, wenn das durch die
Werkstückgreifeinrichtung
gehaltene Werkstück
und das in der zweiten Werkstückaufnahme
gehaltene Werkstück
auf derselben Seite der Werkstückspindel
angeordnet und vorzugsweise ungefähr parallel zueinander ausgerichtet
sind.
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Besonders
günstig
läßt sich
eine erfindungsgemäße Werkstückgreifeinrichtung
dann mit der zweiten Werkstückspindel
kombinieren, wenn ein Werkstückgreifer
der Werkstückgreifeinrichtung
in Richtung quer zur zweiten Spindelachse versetzt neben der zweiten
Werkstückaufnahme
angeordnet ist.
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Um
einen Austausch eines Werkstücks
mit der ersten Werkstückspindel
ergonomisch günstig vornehmen
zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß der
Werkstückgreifer
relativ zur zweiten Werkstückaufnahme
von einer zurückgezogenen
Position in eine gegenüber
der zweiten Werkstückaufnahme in
Richtung der zweiten Spindelachse vorgeschobene Position bewegbar
ist.
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Mit
einer derartigen Bewegbarkeit des Werkstückgreifers lassen sich Kollisionen
zwischen der ersten Werkstückspindel
und dem im Werkstückgreifer
gehaltenen Werkstück
bei der Übergabe
eines Werkstücks
von der ersten Werkstückaufnahme
in die zweite Werkstückaufnahme
oder umgekehrt in einfacher Weise vermeiden, ohne daß ein sehr
großer
Abstand zwischen dem Werkstückgreifer
und der zweiten Werkstückaufnahme
einzuhalten ist, mit dem ebenfalls Kollisionen vermieden werden
könnten,
der jedoch eine groß bauende
Konzeption der Werkstückmaschine
zur Folge hätte,
insbesondere auch mit großen
Verfahrwegen der Werkzeugträger
relativ zu der ersten Spindelachse.
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Hinsichtlich
der Ausrichtung der zweiten Werkstückspindel zum Austausch eines
Werkstücks mit
einer Werkstücktransporteinrichtung
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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So
ist es aus Gründen
der Ausnutzung der Schwerkraft besonders günstig, wenn die zweite Werkstückspindel
zum Austausch eines Werkstücks mit
einer Transporteinrichtung in eine mit der zweiten Werkstückaufnahme
der Grundfläche
zugewandte Stellung verschwenkbar ist.
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Ferner
ist es ebenfalls zur Ausnutzung der Schwerkraft für den Austausch
eines Werkstücks zwischen
der Werkstückgreifeinrichtung
und einer Transporteinrichtung von Vorteil, wenn die Werkstückgreifeinrichtung
zum Austausch eines Werkstücks
mit einer Transporteinrichtung in eine mit dem Werkstückgreifer
der Grundfläche
zugewandte Stellung verschwenkbar ist.
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Um
in geeigneter Weise eine Übergabe
eines Werkstücks
zwischen der ersten Werkstückspindel
und der zweiten Werkstückspindel
oder der Werkstückgreifeinrichtung
zur ermöglichen,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
zweite Werkstückspindel in
einer zweidimensionalen Ebene bewegbar ist, die ungefähr senkrecht
zur zweiten Schwenkachse verläuft.
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Grundsätzlich könnten dabei
die Bewegungsebene und die Schwenkebene der zweiten Werkstückspindel
nicht parallel sein.
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Im
Hinblick auf einen möglichst
einfachen und raumsparenden Aufbau der erfindungsgemäßen Drehmaschine
hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen,
wenn die Bewegungsebene der zweiten Werkstückspindel parallel zu deren
Schwenkebene verläuft.
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Hinsichtlich
der Ausrichtung der zweiten Werkstückspindel zur Bearbeitung des
Werkstücks wurden
bislang keine näheren
Angaben gemacht. So ist es im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung vorteilhaft
und daher denkbar, die zweite Werkstückspindel zumindest zur teilweisen
Bearbeitung des Werkstücks
mit der zweiten Spindelachse so anzuordnen, daß diese parallel oder koaxial
zur Ausrichtung der zweiten Spindelachse in der Übergabestellung verläuft.
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Es
ist aber auch denkbar, zumindest zur teilweisen Bearbeitung des
Werkstücks
in der zweiten Werkstückspindel
diese derart anzuordnen, daß deren
zweite Spindelachse quer zur Ausrichtung der zweiten Spindelachse
in der Übergabestellung
verläuft.
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Dabei
wäre es
denkbar, die zweite Werkstückaufnahme
der Grundfläche
abgewandt oder zugewandt anzuordnen. Aus Gründen eines günstigen Spänefalls
bei der Bearbeitung hat es sich daher als besonders vorteilhaft
erwiesen, wenn zur Bearbeitung des Werkstücks in der zweiten Werkstückspindel
diese mit der zweiten Werkstückaufnahme
der Grundfläche
zugewandt ist.
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Um
eine möglichst
zweckmäßige Abstützung des
Werkstücks
in der ersten Werkstückspindel
zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die zweite Werkstückspindel
soweit von der ersten Werkstückspindel
wegbewegbar ist, daß ein
Zwischenraum entsteht, in welchen ein Reitstock zur Abstützung des
in der ersten Werkstückspindel
gehaltenen Werkstücks
bringbar ist.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der schwenkbaren Werkstückspindeln wurden bislang keine
näheren Angaben
gemacht. Insbesondere nicht über
den Antrieb derselben.
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So
ist es zum Schwenken der Werkstückspindel
besonders günstig,
wenn die schwenkbare Werkstückspindel
einen in einem Spindelgehäuse derselben
angeordneten Spindelmotor aufweist, da damit keinerlei zusätzlicher
externer Antrieb erforderlich ist.
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Ferner
wurden hinsichtlich der Lagerung einer derartigen schwenkbaren Werkstückspindel ebenfalls
keine näheren
Angaben gemacht. So wäre es
denkbar, das Spindelgehäuse
an einer derartigen Werkstückspindel
endseitig einer Pinole anzuordnen und somit das Spindelgehäuse auf
einer Seite desselben zu lagern. Dies hätte jedoch hinsichtlich der Stabilität der Lagerung
des Spindelgehäuses
Nachteile.
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Aus
diesem Grund hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn
die schwenkbare Werkstückspindel
mit ihrem Spindelgehäuse
zwischen zwei Lagerwangen eines Spindelträgers schwenkbar gelagert ist
und somit durch den Spindelträger
und die Lagerwange sehr stabil gelagert werden kann.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Schwenkachse relativ zum Spindelgehäuse wurden
ebenfalls keine näheren
Angaben gemacht.
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So
ist es aus Gründen
des Raumbedarfs beim Verschwenken der jeweiligen Werkstückspindel von
Vorteil, wenn die Schwenkachse der Werkstückspindel das Spindelgehäuse schneidet,
also nicht soweit von dem Spindelgehäuse entfernt ist, daß die Schwenkachse
neben dem Spindelgehäuse
verläuft.
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Die
kinematischen Verhältnisse
bei der Schwenkbewegung der Werkstückspindel sind noch günstiger,
wenn die Schwenkachse den Spindelmotor schneidet.
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Besonders
günstig
sind die kinematischen Verhältnisse
dann, wenn die Schwenkachse die Spindelachse schneidet.
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Hinsichtlich
des aufzuwendenden Drehmomentes ist es im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung zweckmäßig, wenn
die Schwenkachse das Spindelgehäuse
im Bereich eines Massenmittelpunkts der Werkstückspindel schneidet.
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Hinsichtlich
der Ausführung
der Schwenkbewegung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
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Um
die Schwenkbewegung der jeweiligen Werkstückspindel in einen durch eine
Maschinensteuerung gesteuerten Ablauf integrieren zu können, ist
vorzugsweise vorgesehen, dass zur Ausführung der Schwenkbewegung eine über eine
Maschinensteuerung steuerbare Schwenkeinrichtung vorgesehen ist.
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Eine
derartige Schwenkeinrichtung kann beispielsweise so ausgebildet
sein, dass diese einen einen Antriebsmotor umfassenden Schwenkantrieb aufweist.
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Um
die jeweilige Schwenkstellung der verschwenkbaren Werkstückspindel
für die
Bearbeitung präzise
und nachhaltig festlegen zu können,
ist vorzugsweise eine Fixiereinrichtung vorgesehen, mit welcher
die verschwenkbare Werkstückspindel
relativ zum Spindelträger
festlegbar ist.
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Besonders
günstig
ist es dabei, wenn die Fixiereinrichtung die verschwenkbare Werkstückspindel
formschlüssig
relativ zum Spindelträger
festlegt.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie
der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Frontansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
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2 eine
Seitenansicht in Richtung des Pfeils X in 1;
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3 eine
vergrößerte ausschnittsweise Darstellung
eines zweiten Spindelträgers
mit einer in diesem verschwenkbar gelagerten zweiten Werkstückspindel;
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4 eine
ausschnittsweise Draufsicht ähnlich 1 auf
ein zweites Ausführungsbeispiel;
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5 eine
vergrößerte Draufsicht ähnlich 3 des
zweiten Ausführungsbeispiels;
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6 eine
ausschnittsweise Ansicht in Richtung des Pfeils Y in 4;
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7 eine
Draufsicht ähnlich 1 auf
ein drittes Ausführungsbeispiel;
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8 eine
Seitenansicht in Richtung des Pfeils Z in 7;
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9 eine
Ansicht ähnlich 1 eines
vierten Ausführungsbeispiels;
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10 eine
Ansicht ähnlich 1 eines fünften Ausführungsbeispiels
beim gleichzeitigen Aufnehmen eines rohen Werkstücks und Ablegen eines fertig
bearbeiteten Werkstücks;
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11 eine
Darstellung ähnlich 10 beim Austausch
eines Werkstücks
zwischen der ersten Werkstückspindel
und der zweiten Werkstückspindel;
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12 eine
Darstellung ähnlich 10 beim
Austausch eines Werkstücks
zwischen der ersten Werkstückspindel
und einer Werkstückgreifeinrichtung;
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13 eine
Darstellung ähnlich 10 einer
Bearbeitung eines Werkstücks
in der ersten Werkstückspindel
und in der zweiten Werkstückspindel;
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14 eine
Darstellung einer Bearbeitung eines Werkstücks in der ersten Arbeitsspindel
und in der zweiten Arbeitsspindel mit zusätzlicher Andeutung einer Abstützung des
Werkstücks
in der ersten Arbeitsspindel mit einem Reitstock.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Drehmaschine,
dargestellt in 1 und 2, umfaßt ein als
Ganzes mit 10 bezeichnetes Maschinengestell, welches sich über einer
Grundfläche 12 erhebt
und ein Maschinenbett 14 aufweist, an welchem eine erste
Werkstückspindel 20 gehalten ist,
welche ein erstes Spindelgehäuse 22 aufweist,
in dem ein erster Spindelmotor 24 angeordnet ist, mit welchem
eine erste Werkstückaufnahme 26 um
eine erste Spindelachse 28 drehbar antreibbar ist und zwar
vorzugsweise derart, daß die
Werkstückaufnahme 26 mit
hoher Drehzahl für
Drehbearbeitungen antreibbar ist und andererseits so, daß die Werkstückaufnahme 28 in
definierten Drehstellungen bezüglich der
ersten Spindelachse 28 positionierbar ist.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Drehmaschine
ist der ersten Werkstückspindel 20 eine
Stangenzuführeinrichtung 30 zugeordnet,
mit welcher eine Werkstoffstange 32 durch eine Hohlwelle
des Spindelmotors 24 hindurch und vom Spindelmotor 24 ausgehend
durch die erste Werkstückaufnahme 26 hindurchschiebbar
ist, so daß ein
vorderes Ende 34 der Werkstoffstange 32 ein durch
die erste Werkstückaufnahme 26 fixierbares rohes
Werkstück
WR bildet, welches mittels der ersten Werkstückspindel 24 in der
Drehmaschine bearbeitbar ist.
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Hierzu
ist der ersten Werkstückspindel 20 beispielsweise
ein erster Werkzeugträger 40 zugeordnet,
welcher ein Revolvergehäuse 42 und
einen gegenüber
dem Revolvergehäuse 42 drehbaren
Revolverkopf 44 umfaßt,
an welchem eine Vielzahl von ersten Werkzeugen 46 angeordnet
ist, die einzeln durch Drehen des Revolverkopfes 44 in
eine Arbeitsstellung bringbar sind, in der beispielsweise das Werkzeug 46A steht,
um das rohe Werkstück
WR in der ersten Werkstückspindel 20 zu
bearbeiten.
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Die
Relativbewegung zwischen dem ersten Werkzeug 46A und dem
Werkstück
WR ist beispielsweise dadurch erreichbar, daß der erste Werkzeugträger 40 auf
einem Schlittensystem 48 sitzt, welches gegenüber dem
Maschinenbett 14 parallel zur ersten Spindelachse 28 in
einer sogenannten Z-Richtung Z und quer, insbesondere senkrecht,
zur ersten Spindelachse in einer sogenannten X-Richtung X bewegbar
ist.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist dabei die erste Werkstückspindel 20 vorzugsweise
stationär
am Maschinenbett 14 angeordnet, während der erste Werkzeugträger 40 in
der X-Richtung und Z-Richtung relativ zum Maschinenbett 14 bewegbar ist,
wobei die X-Richtung und die Z-Richtung eine erste Bewegungsebene
E1 aufspannen, welche gegenüber
der Grundfläche
um einen Winkel α geneigt ist,
der zwischen 60 und 90° liegt.
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Auf
dem Maschinenbett 14 ist ferner eine zweite Werkstückspindel 50 angeordnet,
welche ebenfalls ein zweites Spindelgehäuse 52 aufweist, in welchem ein
zweiter, dem ersten Spindelmotor 24 entsprechender Spindelmotor 54 angeordnet
ist, mit welchem eine zweite Werkstückaufnahme 56 um eine
zweite Spindelachse 58 drehbar ist.
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Die
zweite Werkstückaufnahme 56 dient
dabei dazu, das in der ersten Werkstückspindel 20 auf seiner
Vorderseite V bearbeitete Werkstück
W mit der Vorderseite V aufzunehmen und auf seiner Rückseite
R zu bearbeiten.
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Ein
Antrieb der zweiten Werkstückaufnahme 56 erfolgt
ebenfalls über
einen Spindelmotor 54 wie im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Zum Übernehmen
des auf der Vorderseite V bearbeiteten Werkstücks W von der ersten Werkstückspindel 20 ist
die zweite Werkstückspindel 50 mit
ihrer Spindelachse 58 koaxial zur Spindelachse 28 ausrichtbar
und in Richtung der ersten Werkstückspindel 20 bewegbar.
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Hierzu
ist die zweite Werkstückspindel 50 in einem
als Ganzes mit 60 bezeichneten zweiten Spindelträger gehalten,
welcher, wie in 2 dargestellt, einen ersten
Wangenkörper 62 und
einen zweiten Wangenkörper 64 aufweist,
zwischen denen das Spindelgehäuse 52 angeordnet
ist, wobei die beiden Wangenkörper 62, 64 relativ
zueinander gabelförmig verlaufen
und über
einen Verbindungskörper 66 des zweiten
Spindelträgers 60 miteinander
verbunden sind.
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Vorzugsweise
ist der erste Wangenkörper 62 in
der Art eines Schlittens auf zwei zueinander parallelen Längsführungen 68 und 70 geführt, welche
auf dem Maschinenbett 14 sitzen und parallel zur Z-Richtung
verlaufen, so daß der
gesamte zweite Spindelträger 60 in
Z-Richtung in Form eines Z-Schlittens verschiebbar ist.
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Das
Spindelgehäuse 52 ist
jedoch in dem Spindelträger 60 nicht
starr gelagert, sondern um eine Schwenkachse 72 schwenkbar,
welche senkrecht zur Bewegungsebene E verläuft, so daß, wie in 1 dargestellt,
die zweite Werkstückspindel 50 mit ihrer
Spindelachse 58 von einer zur Spindelachse 28 koaxialen
Stellung in einer Schwenkebene S in eine in 1 strichpunktiert
dargestellte Stellung verschwenkbar ist, in welcher die zweite Werkstückaufnahme 56 der
Grundfläche 12 zugewandt
ist.
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Die
strichpunktiert in 1 dargestellte Stellung der
zweiten Werkstückspindel 50 entspricht
dabei einer Entladestellung, in welcher die Möglichkeit besteht, das auch
auf der Rückseite
R bearbeitete Werkstück
W einer Werkstückabfuhreinrichtung 74 zu übergeben.
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Wie
in 3 dargestellt, ist zur Durchführung der Schwenkbewegung der
zweite Spindelträger 60 mit
einem Schwenkantrieb 76 versehen, welcher beispielsweise
dem ersten Wangenkörper 62 zugeordnet
ist, wobei der Schwenkantrieb 76 im Abstand von der Schwenkachse 72,
beispielsweise nahe dem Verbindungskörper 66, angeordnet
ist und über
ein Antriebselement 78, beispielsweise einen Zahnriemen,
ein mit dem zweiten Spindelgehäuse 52 starr
verbundenes Antriebsrad 80 antreibt, um das Spindelgehäuse 52 zu
verschwenken.
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Ferner
ist zur Festlegung der Schwenkstellungen des Spindelgehäuses 52 eine
formschlüssige Fixiereinrichtung 82,
beispielsweise in Form einer Hirthverzahnung vorgesehen, welche
die Möglichkeit bietet,
das Spindelgehäuse 52 in
der jeweiligen Schwenkstellung formschlüssig, nämlich beispielsweise durch
Ineingriffbringen der Hirthverzahnung, relativ zum Spindelträger 60 zu
fixieren und somit gegenüber
diesem drehfest festzulegen.
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Ferner
bilden der Schwenkantrieb 76, das Antriebselement 78 und
das Antriebsrad 80 sowie die Fixiereinrichtung 82 eine
Schwenkeinrichtung 84, die durch eine Maschinensteuerung 88 steuerbar
ist, mit welcher auch die Werkstückspindeln 30, 50 sowie
die Werkzeugträger
bei der Bearbeitung des Werkstücks W
steuerbar sind.
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Zum
Bearbeiten des Werkstücks
W auf der Rückseite
R in der zweiten Werkstückspindel 50 ist ein
zweiter Werkzeugträger 90 vorgesehen,
welcher ein Revolvergehäuse 92 und
einen Revolverkopf 94 aufweist, an welchem zweite Werkzeuge 96 angeordnet
sind, die in eine Arbeitsstellung bringbar sind und jeweils das
in der Arbeitsstellung stehende Werkzeug 96A ist dann zum
Bearbeiten des Werkstücks
W einsetzbar.
-
Ferner
ist der zweite Werkzeugträger 90 auf einem
zweiten Schlittensystem 98 angeordnet, welches ebenfalls
in der Z-Richtung und in der X-Richtung und somit parallel zur Bewegungsebene
E1 bewegbar ist.
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Das
zweite Schlittensystem kann aber auch in vereinfachter Ausführungsform
lediglich in X-Richtung bewegbar sein, da die Bewegung in Z-Richtung durch
die Bewegbarkeit der zweiten Werkstückspindel 50 aufgrund
des in der Z-Richtung
verschiebbaren zweiten Spindelträgers 60 ausführbar ist.
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Bei
dem ersten, in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
verläuft
nun der Materialfluß so,
daß durch
Zuführen
der Werkstoffstange 32 ein rohes Werkstück WR zur Bearbeitung der Vorderseite
V in die zweite Werkstückaufnahme 26 einsetzbar
ist, wodurch mittels der ersten Werkstückspindel 20 die Bearbeitung
der Vorderseite V erfolgt.
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Nach
Bearbeitung der Vorderseite V fährt
die zweite Werkstückspindel 50 mit
dem zweiten Spindelträger 60 in
Z-Richtung bei koaxialer Ausrichtung der Spindelachsen 28 und 58 auf
die erste Werkstückspindel 20 zu
und übernimmt
mit ihrer zweiten Werkstückaufnahme 56 das
auf der Vorderseite V bearbeitete Werkstück W durch Spannen desselben auf
der Vorderseite V, so daß nach
einem Abstechen von der Werkstoffstange 32 das Werkstück W von der
ersten Werkstückspindel 20 gelöst ist und
auf seiner Rückseite
R in der zweiten Werkstückspindel 50 fertig
bearbeitet werden kann, wobei die zweite Werkstückspindel 50 in Z-Richtung
wieder von der ersten Werkstückspindel 20 wegfährt.
-
Die
Rückseitenbearbeitung
erfolgt dann durch das jeweils in Arbeitsstellung stehende zweite Werkzeug 96A des
zweiten Werkzeugträgers 90, während in
der ersten Werkstückspindel 20 wiederum
durch Vorschieben der Werkstoffstange 32 ein weiteres rohes
Werkstück
WR zur Bearbeitung von dessen Vorderseite V zur Verfügung gestellt
werden kann.
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Nach
Fertigbearbeiten des Werkstücks
W auf seiner Rückseite
ist die zweite Werkstückspindel 50 um
die Schwenkachse 52 aus ihrer Arbeitsstellung, in welcher
die zweite Spindelachse 58 koaxial zur ersten Spindelachse 28 steht,
in die Entladestellung, strichpunktiert dargestellt in 1, 2 und 3,
schwenkbar, in welcher durch Öffnen
der zweiten Werkstückaufnahme 56 das
fertigbearbeitete Werkstück
W unter Einwirkung der Schwerkraft auf der Werkstückabfuhreinrichtung 74 abgelegt
und von dieser abtransportiert werden kann.
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Mit
dieser erfindungsgemäßen Lösung ist
ein besonders effizienter Materialfluß zu verwirklichen, welcher
kurze Bearbeitungszeiten des Werkstücks W zuläßt, da einerseits das Vorschieben
der Werkstoffstange 32 möglich ist, so lange das auf
der Vorderseite V bearbeitete Werkstück W von der zweiten Werkstückspindel 50 von
der ersten Werkstückspindel 20 wegbewegt
wird, so daß dadurch
eine minimale Zeit erforderlich ist, um ein auf der Vorderseite
V bearbeitendes Werkstück
W in der Werkstückspindel 20 durch
ein rohes Werkstück
WR zu ersetzen.
-
Darüber hinaus
besteht die Möglichkeit,
die Vorderseite V und Rückseite
R durch die erste Werkstückspindel 20 und
die zweite Werkstückspindel 50 mit
den zugeordneten Werkzeugträgern 40 und 90 unabhängig zu
bearbeiten und schließlich
beeinträchtigt
das Ablegen des auch auf der Rückseite
R bearbeiteten Werkstücks
W auf der Werkstückabfuhreinrichtung 74 nicht
die für
die Bearbeitung des Werkstücks
W in der ersten Werkstückspindel 20 zur Verfügung stehenden
Zeiten und auch nicht die Bewegungen der Werkzeugträger 40 und 90 im
Arbeitsraum 100, da keinerlei externe Greifeinrichtung
in den Arbeitsraum 100 hineingefahren werden muß, um das
auch auf der Rückseite
R bearbeitete Werkstück
W aus diesem zu entnehmen.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Drehmaschine,
dargestellt in 4 und 5, ist anstelle
der Schwenkeinrichtung 84 mit dem als Motor ausgebildeten
Schwenkantrieb 76 eine Schwenkeinrichtung 84' vorgesehen, welche
eine mit ihrer Längsrichtung 102 sich
parallel zur Z-Richtung
erstreckenden Zahnstange 104 umfaßt, die ihrerseits in ihrer
Längsrichtung 102 verschieblich
in einer in einem ersten Wangenkörper 62 vorgesehenen
Führung 106 gelagert
ist und somit relativ zum ersten Wangenkörper 62 in ihrer Längsrichtung 102 und
somit in Z-Richtung bewegbar ist.
-
Die
Zahnstange 104 ist dabei mit einem Zahnritzel 108 in
Eingriff, welches drehfest mit dem zweiten Spindelgehäuse 52 verbunden
und um die Schwenkachse 72 verschwenkbar ist.
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Durch
Verschieben der Zahnstange 104 in ihrer Längsrichtung 102 und
somit in Z-Richtung relativ zum Spindelträger 60 besteht die
Möglichkeit,
das Spindelgehäuse 52 und
somit die zweite Werkstückspindel 50 um
die Schwenkachse 72 zu schwenken.
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Zur
Relativverschiebung der Zahnstange 104 gegenüber dem
Spindelträger 60 und
insbesondere dem ersten Wangenkörper 62 steht
die Zahnstange 104 mit einem freien Endbereich 110 über den ersten
Wangenkörper 62 über und
dieser Endbereich 110 ist durch eine als Ganzes mit 112 bezeichnete
Fixiereinrichtung in Z-Richtung unverschieblich festlegbar.
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Die
Fixiereinrichtung 112 umfaßt beispielsweise, wie in 4 und 6 dargestellt,
eine quer zur Längsrichtung 102 mittels
eines Verschiebeantriebs 114 verschiebbare Gabel 116,
welche mit einer Ausnehmung 118 im Endbereich 110 der
Zahnstange 104 in Eingriff bringbar ist, um die Zahnstange 104 relativ
zum Maschinengestell 10 in Z-Richtung zu fixieren.
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Wird
nun die Zahnstange 104 durch die Fixiereinrichtung 112 relativ
zum Maschinengestell 10 fixiert, so führt eine Verschiebung des Spindelträgers 60 in
Z-Richtung zu einer Relativverschiebung der Zahnstange 104 gegenüber dem
ersten Wangenkörper 62 und
somit auch gegenüber
dem Zahnritzel 108 und somit zu einer Verdrehung des Zahnritzels 108.
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Damit
eröffnet
die Schwenkeinrichtung 84' die
Möglichkeit,
den für
die Bewegung des Spindelträgers 60 in
Z-Richtung vorgesehenen Antrieb auch dazu einzusetzen, die zweite
Werkstückspindel 50 um
die Schwenkachse 72 zu verschwenken, nämlich dergestalt, daß vor Einleiten
der Schwenkbewegung die Zahnstange 104 durch die Fixiereinrichtung 112 festgelegt
wird und somit durch weiteres Verfahren des Spindelträgers 60 in
Z-Richtung die Relativverschiebung der Zahnstange 104 gegenüber dem Zahnritzel 108 zu
der Schwenkbewegung der zweiten Werkstückspindel 50 führt.
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Somit
läßt sich
die Werkstückspindel 50 zwischen
der Arbeitsstellung und der Entladestellung hin und her verschwenken.
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Ferner
ist in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel noch die formschlüssige Fixiereinrichtung 82 vorgesehen,
mit welcher die zweite Werkstückspindel 50 in
der jeweiligen Schwenkstellung gegenüber dem Spindelträger 60 und
insbesondere dem ersten Wangenkörper 62 drehfest
festlegbar ist.
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Somit
kann in jeder Schwenkstellung die Fixiereinrichtung 112 so
angesteuert werden, daß sie die
Zahnstange 104 freigibt und es besteht in jeder Schwenkstellung
die Möglichkeit,
den Spindelträger 60 ohne
Verschwenken der zweiten Werkstückspindel 50 in
Z-Richtung zu verschieben.
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Lediglich
dann, wenn eine Schwenkbewegung der zweiten Werkstückspindel 50 durchgeführt werden
soll, wird der zweite Spindelträger 60 so
verfahren, daß die
Fixiereinrichtung 112 den Endbereich 110 der Zahnstange 104 relativ
zum Maschinengestell 10 festlegen kann und dann ist nach
Lösen der Fixiereinrichtung 82 eine
Schwenkbewegung der zweiten Werkstückspindel 50 durch
Verschieben des zweiten Spindelträgers 60 in Z-Richtung
ausführbar.
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Im übrigen wird
hinsichtlich weiterer Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels auf die Ausführungen
zum ersten Ausführungsbeispiel
verwiesen und hierauf ausdrücklich
Bezug genommen.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel,
dargestellt in 7 und 8 sind diejenigen
Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Beschreibung
derselben auf die Ausführungen
zum ersten Ausführungsbeispiel vollinhaltlich
Bezug genommen werden kann.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist beim dritten Ausführungsbeispiel
die erste Werkstückspindel 20 nicht
stationär
am Maschinenbett 14 des Maschinengestells 10 angeordnet,
und auch nicht mit der Stangenzuführeinrichtung 30 versehen.
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Vielmehr
ist das erste Spindelgehäuse 22 der
ersten Werkstückspindel 20 um
eine Schwenkachse 118 an einem ersten Spindelträger 120 schwenkbar
gelagert, welcher einen ersten Wangenkörper 122, einen zweiten
Wangenkörper 124 und
einen Verbindungskörper 126 umfaßt und im
Prinzip in gleicher Weise ausgebildet ist wie der zweite Spindelträger 60 für die zweite
Werkstückspindel 50,
der im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben
wurde.
-
Darüber hinaus
ist auch eine Schwenkeinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise entweder entsprechend
der Schwenkeinrichtung 84 des ersten Ausführungsbeispiels
oder der Schwenkeinrichtung 84' des zweiten Ausführungsbeispiels
ausgebildet sein kann.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
ist die erste Werkstückspindel 20 zum
Beladen mit einem rohen Werkstück
WR in eine Beladestellung, in 7 und 8 strichpunktiert
dargestellt, verschwenkbar, in welcher die Werkstückaufnahme 26 der
Grundfläche 12 abgewandt
ist und somit nach oben steht.
-
Ferner
ist am Maschinengestell 10 eine Werkstückzufuhreinrichtung 134 vorgesehen,
mit welcher rohe Werkstücke
WR der nach oben stehenden ersten Werkstückaufnahme 26 zuführbar sind und
bei koaxialer Ausrichtung mit derselben durch die Schwerkraft oder
eine zusätzliche
Einsetzeinrichtung in die erste Werkzeugaufnahme 26 eingesetzt werden
können.
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Nach
Aufnahme des rohen Werkstücks
WR ist dann die erste Werkstückaufnahme 26 mitsamt der
ersten Werkstückspindel 20 um
die Schwenkachse 118 schwenkbar, und zwar in die Arbeitsstellung, in
welcher die erste Spindelachse 28 koaxial zur zweiten Spindelachse 58 verläuft und
in dieser Arbeitsstellung erfolgt dann eine Bearbeitung des rohen
Werkstücks
WR auf der Vorderseite V mittels des ersten Werkzeugträgers 40,
in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
-
Die
Bearbeitung des Werkstücks
W erfolgt ebenfalls wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben und außerdem
erfolgt auch das Entladen des auf der Rückseite R bearbeiteten Werkstücks W mittels
der Werkstückabfuhreinrichtung 74 in
gleicher Weise wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben durch Schwenken der zweiten Werkstückspindel 50 um die
Schwenkachse 72.
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Bei
einem vierten Ausführungsbeispiel
wird insoweit, als die Teile desselben mit dem dritten Ausführungsbeispiel
und dem ersten Ausführungsbeispiel
identisch sind, auf die Ausführungen
zum dritten Ausführungsbeispiel
und zum ersten Ausführungsbeispiel
verwiesen.
-
Im
Gegensatz zum dritten Ausführungsbeispiel
ist beim vierten Ausführungsbeispiel
die erste Werkstückspindel 20 nicht
in eine Ladestellung verschwenkbar, in welcher die Werkstückaufnahme 26 von
der Grundfläche 12 weg
weist, sondern dieser zugewandt ist, so daß die Ladestellung der ersten Werkstückspindel 20 im
Prinzip der Entladestellung der zweiten Werkstückspindel 50 entspricht.
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Damit
ist der erste Spindelträger 120 so
angeordnet, daß dieser
mit dem Verbindungskörper 126 auf
einer der Grundfläche 12 abgewandten
Seite der ersten Werkstückspindel 20 verläuft, so
daß die erste
Werkstückspindel 20 von
der Arbeitsstellung, in welcher deren Spindelachse 28 koaxial
mit der Spindelachse 58 der zweiten Werkstückspindel 50 ausgerichtet
ist, in die Ladestellung verschwenkbar ist, in welcher dann die
erste Werkstückaufnahme 26 der nunmehr
zwischen der ersten Werkstückspindel 20 und
der Grundfläche 12 verlaufenden
Werkstückzufuhreinrichtung 134' zugewandt ist,
auf welcher rohe Werkstücke
WR zuführbar
sind und mittels einer Einsetzeinrichtung 136 in die erste
Werkstückaufnahme 26 der
ersten Werkstückspindel 20 einsetzbar
sind.
-
Der
Materialfluß beim
dritten und vierten Ausführungsbeispiel
ist insoweit dem Materialfluß des
ersten Ausführungsbeispiels ähnlich,
als unabhängig
von der Bearbeitung des Werkstücks
W auf seiner Rückseite
R in der zweiten Werkstückspindel 50 das
Beladen der ersten Werkstückspindel 20 mit einem
rohen Werkstück
WR erfolgen kann und dann auch die Bearbeitung des rohen Werkstücks WR mittels
der ersten Werkstückspindel 20 unabhängig von der
Bearbeitung der Rückseite
R des Werkstücks
W in der zweiten Werkstückspindel 50 erfolgen
kann.
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In
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel erfolgt nach
Bearbeiten der Vorderseite V des Werkstücks W ein Übergeben von der ersten Werkstückspindel 20 in
die zweite Werkstückspindel 50 und
dann unabhängig
davon wieder ein Ablegen des auf der Rückseite R bearbeiteten Werkstücks W von
der zweiten Werkstückspindel 50 unabhängig von
der Bearbeitung des Werkstücks
W auf der Vorderseite V durch die erste Werkstückspindel 20, so daß sich insgesamt
die Bearbeitungszeiten für
die Werkstücke
W sowohl hinsichtlich der Bearbeitung der Vorderseite V als auch
der Bearbeitung der Rückseite
R optimieren lassen und im übrigen
eine optimierte und günstige
Zufuhr der rohen Werkstücke WR
und Abfuhr der bearbeiteten Werkstücke W möglich ist.
-
Vorzugsweise
sind beim dritten und beim vierten Ausführungsbeispiel die beiden Werkstückspindeln 20, 50 um
zueinander parallele Schwenkachsen 72, 118 schwenkbar
und außerdem
liegen die Schwenkebenen S, in welchen sich die Spindelachsen 28, 58 beim
Verschwenken der Werkstückspindeln 20, 50 bewegen
parallel zur Bewegungsebene E1, in welcher die Werkzeugträger 40, 90 bewegbar sind.
-
Beim
dritten und vierten Ausführungsbeispiel besteht
aber auch die Möglichkeit,
den Materialfluß zu
invertieren, nämlich
das rohe Werkstück
WR der zweiten Werkstückspindel 50 zuzuführen und
das fertig bearbeitete Werkstück
von der ersten Werkstückspindel 20 abzuführen.
-
Bei
einem fünften
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Drehmaschine,
dargestellt in 10, sind diejenigen Elemente,
die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Beschreibung
derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen
Bezug genommen wird.
-
Bei
dem fünften
Ausführungsbeispiel,
dargestellt in den 10 bis 14 ist
die erste Werkstückspindel 20 in
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel stationär an dem
Maschinenbett 14 angeordnet. Ferner ist die zweite Werkstückspindel 50 in
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel um die Schwenkachse 72 verschwenkbar,
wobei ein Verschwenken der zweiten Werkstückspindel 50 in gleicher
Weise erfolgen kann, wie dies beim ersten oder auch zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
-
Zum
Laden eines rohen Werkstücks
WR ist an dem zweiten Spindelgehäuse 52 eine
Werkstückgreifeinrichtung 140 vorgesehen,
welche einen Werkstückgreifer 142 für ein rohes
Werkstück
WR sowie einen Werkstückgreiferarm 144 umfaßt, der
in einer am zweiten Spindelgehäuse 52 vorgesehenen
Greifarmaufnahme 146 parallel zur zweiten Spindelachse 58 verschiebbar
gehalten ist.
-
Die
Greifarmaufnahme 146 ermöglicht es, den Werkstückgreiferarm 144 in
seiner Längsrichtung 148,
die parallel zur zweiten Spindelachse 58 verläuft, gesteuert
zu verschieben, und zwar derart daß der Werkstückgreifer 142 in
einer zurückgezogenen
Stellung, dargestellt in 10, in
Richtung der zweiten Spindelachse 58 gesehen, auf einer
dem zweiten Spindelgehäuse 52 zugewandten
Seite der zweiten Werkstückaufnahme 58 steht,
oder in eine vorgeschobene Stellung, dargestellt in 12,
in welcher der Werkstückgreifer 142 in
Richtung der zweiten Spindelachse 58 auf einer dem zweiten
Spindelgehäuse 52 abgewandten
Seite der zweiten Werkstückaufnahme 56 steht.
-
Die
zweite Werkstückspindel 50 ist
nun gegenüber
der ersten Spindelachse 28 in eine Stellung verschwenkbar,
in welcher deren zweite Spindelachse 58 quer zur ersten
Spindelachse 28, vorzugsweise senkrecht zu dieser, verläuft.
-
In
dieser Schwenkstellung sind die zweite Werkstückaufnahme 56 und
der Werkstückgreifer 142 gleichzeitig
der Werkstückabfuhreinrichtung 74' und der Werkstückzufuhreinrichtung 134' gegenüberliegend
positionierbar, so daß die
Möglichkeit
besteht, in ein und derselben Schwenkstellung der zweiten Werkstückspindel 50 einmal
ein auf seiner Rückseite
R bearbeitetes Werkstück
W an die Werkstückabfuhreinrichtung 74' abzugeben und
somit zu entladen und gleichzeitig von der Werkstückzufuhreinrichtung 134' mittels des
Werkstückgreifers 142 ein
rohes Werkstück
WR aufzunehmen.
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Somit
ist nach diesem gleichzeitig durchführbaren Entlade- und Ladevorgang
in der zweiten Werkstückaufnahme 56 kein
Werkstück
mehr vorhanden, während
der Werkstückgreifer 142 ein
rohes Werkstück
WR gegriffen hat.
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Durch
Zurückschwenken
der zweiten Werkstückspindel 50 in
eine erste, in 11 dargestellte Arbeitsstellung,
in welcher die zweite Spindelachse 58 koaxial zur ersten
Spindelachse 28 verläuft,
besteht nun die Möglichkeit,
ein in der ersten Werkstückspindel
auf seiner Vorderseite V bearbeitetes Werkstück W in die zweite Werkstückaufnahme 56 zu übernehmen
wozu die zweite Werkstückaufnahme 56 soweit
an die erste Werkstückaufnahme 26 herangefahren
werden muß,
daß die
zweite Werkstückaufnahme 56 das
Werkstück
W auf seiner Vorderseite V greifen kann.
-
Während dieser Übernahme
des auf der Vorderseite V bearbeiteten Werkstücks W aus der ersten Werkstückaufnahme 26 in
die zweite Werkstückaufnahme 56 bleibt
der Werkstückgreifer 142 der
Werkstückgreifeinrichtung 140 in
seiner zurückgezogenen Stellung
und nach Übernahme
des Werkstücks
W durch die zweite Werkzeugaufnahme 56 wird die zweite
Werkstückspindel 50 in
Z-Richtung zurückgefahren
und in X-Richtung zur Seite gefahren, so daß das im Werkstückgreifer 142 gehaltene
rohe Werkstück
WR mit der ersten Werkzeugaufnahme 26 fluchtet und koaxial
zur ersten Spindelachse 28 steht, und folglich durch Verschieben
des Werkstückgreifers 142 in
die vorgeschobene Stellung das rohe Werkstück WR in die erste Werkstückaufnahme 26 einsetzbar
ist.
-
Mit
der Lösung
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
ist somit durch Bewegung der zweiten Werkstückspindel 50 entlang
kurzer Wege einerseits das auf der Vorderseite V bearbeitete Werkstück W aus
der ersten Werkstückaufnahme 26 in
die zweite Werkstückaufnahme 56 entnehmbar
und außerdem unmittelbar
danach das rohe Werkstück
WR mittels des Werkstückgreifers 142 in
die erste und nunmehr leere Werkstückaufnahme 26 zur
Bearbeitung auf seiner Vorderseite V einsetzbar.
-
Allerdings
ist es hierzu erforderlich, wie in 12 dargestellt,
daß die
zweite Werkstückspindel 50 nicht
nur in Z-Richtung, das heißt
in Richtung der ersten Spindelachse 28, bewegbar ist, sondern gleichzeitig
quer zu dieser, vorzugsweise in der X-Richtung, so daß ebenfalls
eine Bewegung der zweiten Werkstückspindel 50 parallel
zur Bewegungsebene E ausführbar
ist.
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Dies
erlaubt es, wie in 12 ebenfalls bereits dargestellt,
das von der zweiten Werkstückaufnahme 56 übernommene
Werkstück
W beispielsweise bereits auf seiner Rückseite R zu bearbeiten, solange
das rohe Werkstück
WR von dem Werkstückgreifer 142 in
die erste Werkstückaufnahme 26 eingesetzt
wird.
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Hierzu
ist der zweite Werkzeugträger 90 in
X- und Z-Richtung parallel zur Bewegungsebene E1 bewegbar und dabei
so angeordnet, daß dieser
auf einer der Werkstückgreifeinrichtung 140 gegenüberliegenden
Seite der zweiten Werkstückspindel 50 positionierbar
ist.
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Durch
die Verfahrbarkeit der zweiten Werkstückspindel 50 in X-
und Z-Richtung und die Verfahrbarkeit des zweiten Werkzeugträgers 90 ebenfalls
in X- und Z-Richtung
besteht die Möglichkeit,
das Werkstück
W auf seiner Rückseite
R zu bearbeiten, bereits während
das rohe Werkstück
WR in dem Werkstückgreifer 42 relativ
zur ersten Werkstückaufnahme 26 ausgerichtet
und in diese eingesetzt wird.
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Darüber hinaus
kann die Bearbeitung noch so lange fortgesetzt werden, bis die zweite
Werkstückaufnahme 56 soweit
von der ersten Werkstückaufnahme 26 weg
bewegt ist, daß eine
Bearbeitung des rohen Werkstücks
WR auf der Vorderseite V mittels des ersten Werkzeugträgers 40 möglich ist,
welcher in diesem Fall auf einer dem zweiten Werkzeugträger 90 gegenüberliegenden
Seite angeordnet ist und somit insbesondere bei mit der Spindelachse 58 koaxial
zur Spindelachse 28 ausgerichteter zweiter Werkstückspindel 50 auf
derselben Seite des zweiten Spindelgehäuses 52 angeordnet
ist, wie die Werkstückgreifeinrichtung 140.
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Um
insbesondere bei langen rohen Werkstücken WR eine Abstützung bei
der Bearbeitung derselben mittels eines Reitstocks 150 vornehmen
zu können,
ist die zweite Werkstückspindel 50 in
Z-Richtung soweit bewegbar, daß der Reitstock 150 koaxial zur
ersten Spindelachse 28 ausgerichtet und mit ihrer Spitze 152 das
rohe Werkstück
WR auf seiner der ersten Werkstückaufnahme 26 gegenüberliegenden Stirnseite 154 abstützen kann.
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Darüber hinaus
ist ein dritter Werkzeugträger 160 vorgesehen,
welcher auf einer dem ersten Werkzeugträger 40 gegenüberliegenden
Seite des Reitstocks 150 angeordnet ist und beispielsweise
ebenfalls ein Revolvergehäuse 162 mit
einem drehbar an diesem gehaltenen Revolverkopf 164 aufweist,
welcher dritte Werkzeuge 166 trägt, mit denen das in der zweiten
Werkstückaufnahme 56 aufgenommene Werkstück W auf
seiner Rückseite
R bearbeitbar ist, wobei der dritte Werkzeugträger vorzugsweise so angeordnet
ist, daß die
Bearbeitung des in der zweiten Werkstückspindel 50 gehaltenen
Werkstücks
W in einer Stellung erfolgt, in welcher die zweite Spindelachse 58 sich
quer zur ersten Spindelachse 28 erstreckt.
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Dadurch,
daß die
Bewegungsebene E die Grundfläche 14 schneidet,
ist zur Bearbeitung in dem dritten Werkzeugträger 160 das Werkstück hängend angeordnet,
so daß alle
Vorteile einer nahezu vertikalen Ausrichtung des Werkstücks W bei
dessen Bearbeitung ausgenützt
werden können.
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In
dieser Schwenkstellung der zweiten Werkstückspindel 50 kann
diese dann, wie bereits in 10 dargestellt
und beschrieben, in eine der Werkstückzufuhreinrichtung 74' und der Werkstückabfuhreinrichtung 134' gegenüberliegende
Stellung bewegt werden, um das fertig bearbeitete Werkstück W aus
der zweiten Werkstückaufnahme 56 abzugeben,
um das rohe Werkstück
WR durch den Werkstückgreifer 142 zu
greifen.
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Das
fünfte
Ausführungsbeispiel
gemäß den 10 bis 14 der
erfindungsgemäßen Drehmaschine
kann aber auch so betrieben werden, daß die Werkstückzufuhreinrichtung 134' und die Werkstückabfuhreinrichtung 74' miteinander
vertauscht angeordnet werden, so daß mit der zweiten Werkstückaufnahme 56 zuerst
ein Greifen des rohen Werkstücks WR
erfolgt, dieses Werkstück
WR dann zunächst
auf seiner Vorderseite V bearbeitet wird, solange es in der zweiten
Werkstückspindel 50 sitzt,
dann von der zweiten Werkstückspindel 50 der
ersten Werkstückspindel 20 zur
Rückseitenbearbeitung übergeben wird,
wobei vor dem Übergeben
des Werkstücks
W der ersten Werkstückspindel 20 zur
Rückseitenbearbeitung
mit dem Werkstückgreifer 142 das
auf der Rückseite
R bearbeitete Werkstück
W aus der ersten Werkstückspindel 20 entnommen
wird und anschließend
die zweite Werkstückspindel 50 mitsamt
der Werkstückgreifeinrichtung 140 geschwenkt
und zur Werkstückzufuhreinrichtung 134' und Werkstückabfuhreinrichtung 74' gefahren wird,
um einerseits das fertigbearbeitete Werkstück W vom Werkstückgreifer 142 aus
der Werkstückabfuhreinrichtung 74' zu übergeben,
während
gleichzeitig mit der zweiten Werkstückaufnahme 56 ein
rohes Werkstück
WR von der Werkstückzufuhreinrichtung 134' übernommen
wird.