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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine
nach dem unabhängigen
Anspruch 1, bei der eine Spindel auf einem Bett angeordnet ist und
ein Bearbeitungsbereich der Spindel durch eine Abdeckung umgeben ist.
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Ein
Beispiel einer Werkzeugmaschine dieses Typs ist so aufgebaut, daß ein Spindelstock
fest auf einem Bett angeordnet ist, ein unterer Werkzeugständer und
ein oberer Werkzeugständer
sind auf einer Maschinen-Außenseite
und einer Maschinen-Innenseite
bezüglich
einer Achse des Spindelstockes jeweils angeordnet, um in Richtung
einer X-Achse und in Richtung einer Z-Achse bewegbar zu sein, und die
oberen und unteren Werkzeugständer
bearbeiten ein Werkstück.
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Als
ein Beispiel eines Werkzeugwechslers der vorbeschriebenen Werkzeugmaschine
wird ein Aufbau vorgeschlagen, bei dem ein Werkzeugwechsel-Öffnungsteil
in einer Abdeckung, die ein Werkzeugmagazin abdeckt, ausgebildet
ist, eine Klappe, die den Öffnungsteil öffnet/schliesst,
ist angeordnet und zum Zeitpunkt des Werkzeugwechsels wird die Klappe
geöffnet,
und ein Werkzeug aus dem vorhergehenden Prozeß wird in ein Werkzeug für einen
anschließenden
Prozeß gewechselt
(siehe z. B. Patentdokument 1).
- [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. Hei-6-106438
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Im
Hinblick auf eine Erhöhung
der Bearbeitungseffizienz wird manchmal ein Werkzeug des oberen
Werkzeugständers
gewechselt, während
ein Werkstück
durch den unteren Werkzeugständer
bearbeitet wird. In solch einem Fall wechselt der vorerwähnte, herkömmliche
Werkzeugwechsler das Werkzeug, während
die Öffnung
der Abdeckung offen bleibt, so daß Späne möglicherweise von der Öffnung zur
Außensei te
während
des Werkzeugwechsels sich verteilen, und in einigen Fällen haften
die verstreuten Späne
an Gleitabschnitten, einem Werkzeuggreiferabschnitt und dergleichen
des Werkzeugwechslers an.
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Aus
der
EP 1 439 027 A1 ist
ein weiterer Werkzeugwechsler bekannt. Dieser Werkzeugwechsler weist
zwei Werkzeugwechselarme (
23) mit Greifern auf, die auf
den jeweiligen äußeren Enden der
Arme angeordnet sind. Beim Wechseln der Werkzeuge hält der eine
Greifer das neue Werkzeug und der andere Greifer das Werkzeug, welches
gilt gewechselt zu werden. Das bedeutet, dass der Wechselvorgang
in einem Arbeitsschritt durchgeführt
wird.
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Ebenfalls
einen Werkzeugwechsler zeigt die
DE 4 307 482 A1 , bei dem eine Spindel Werkzeuge aufnimmt.
Außerhalb
einem Bearbeitungsbereich, der durch die Zelle abgetrennt ist, ist
ein Magazin angeordnet, an dem die Spindel mit Werkzeugen versorgt
wird. Die Zelle weist eine Doppelschwingtür (
470) auf, durch
die die Spindel mit dem Werkzeugmagazin zum Wechseln der Werkzeuge
korrespondiert. Dabei öffnet
die Spindel die Schwingtüren
der Schwingtür
durch einfaches Drücken
gegen die zwei Türhälften. Die
zwei Türhälften weisen
keine besondere Gestaltung auf, insbesondere sind die nicht an eine äußere Form
oder Kontur der Spindel, die die jeweiligen Werkzeuge aufnimmt,
angepasst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
vorbeschriebenen, herkömmlichen
Umstände gemacht,
und es ist ein Ziel desselben, einen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine
zu schaffen, der in der Lage ist, zu verhindern, daß Späne sich nach
außen
verteilen, um an Gleitabschnitten oder einem Greiferabschnitt anzuhaften,
während
ein Werkzeug gewechselt wird.
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Eine
Vorrichtung zur Lösung
der erfinderischen Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Ein Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine weist ein Bett auf,
eine Spindel ist auf dem Bett vorgesehen, und eine Abdeckung ist
angeordnet, um einen Bearbeitungsbereich der Spindel zu umgeben, der
Werkzeugwechsler enthält
ein Werkzeugmagazin, das an einer Maschinen-Außenseite der Abdeckung angeordnet
ist, um eine große
Anzahl von Werkzeugen zu halten, wobei die Abdeckung eine Werkzeugdurchgangsöffnung aufweist,
ein Werkzeug, das durch einen Werkzeughalteteil der Spindel gehalten
wird, wird gegen ein Werkzeug auf Seiten des Werkzeugmagazins gewechselt,
während
das Werkzeug, gehalten durch den Werkzeughalteteil, durch die Durchgangsöffnung zu
der Maschinen-Außenseite
der Abdeckung hin vorsteht, und die Werkzeugdurchgangsöffnung wird
durch den Werkzeughalteteil verschlossen.
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In
dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
wird der Werkzeugwechsel ausgeführt,
während
das Werkzeug, gehalten durch den Werkzeughalteteil der Spindel,
von der Werkzeugdurchgangsöffnung
der Abdeckung zur Maschinen-Außenseite vorsteht,
und die Durchgangsöffnung
wird durch den Werkzeughalteteil verschlossen. Daher verteilen sich Späne nicht
nach der Außenseite
durch die Durchgangsöffnung,
selbst dann, wenn das Werkzeug der Spindel während der Bearbeitung, durch
z. B. einen Werkzeugständer,
gewechselt wird, so daß es
möglich
ist, zu verhindern, daß Späne an einem
Gleitabschnitt oder einem Greiferabschnitt des Werkzeugwechslers
anhaften.
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In
einem bervorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung hat das Werkzeughalteteil eine Dichtungsfläche in einer
konischen Form und die Werkzeugdurchgangsöffnung der Abdeckung ist in
einer konischen Form ausgebildet, passend zu der Dichtungsfläche des
Werkzeughalteteils.
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In
dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die konische Dichtungsfläche
des Werkzeughalteteiles gegen die konische Dichtungsfläche gesetzt,
die in einer Umfangskante der Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Daher
kann ein Spalt zwischen der Durchgangsöffnung der Abdeckung und dem
Werkzeughalteteil der Spindel sicher abgedichtet werden, was sicher
verhindern kann, daß Späne sich
nach außen
von der Durchgangsöffnung
her verteilen.
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In
einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine Blende vorgesehen für die Werkzeugdurchgangsöffnung der
Abdeckung, um die Werkzeugdurchgangsöffnung während der Bearbeitung zu verschließen und
die Werkzeugdurchgangsöffnung
während
des Werkzeugwechsels zu öffnen.
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Da
die Durchgangsöffnung
der Abdeckung durch die Blende geschlossen wird, verteilen sich
in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
Späne während der
Bearbeitung nicht nach außen.
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Nach
einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist dieses eine Werkzeugträgervorrichtung auf, die das
Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin, in eine Werkzeugwechselposition
fördert
und angeordnet ist, um durch eine Innenseite einer Umlaufkette des
Werkzeugmagazins hindurchzugehen.
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Da
in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
die Trägervorrichtung,
die das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeugmagazin, in eine Werkzeugwechselposition
fördert,
angeordnet ist, um durch die Innenseite der Umlaufkette hindurchzugehen,
kann ein freier Raum der Umlaufkette des Werkzeugmagazins wirksam
zur An ordnung der Trägervorrichtung
genutzt werden, wodurch eine Herabsetzung der Größe des gesamten Werkzeugwechslers ermöglicht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Darstellung einer zusammengesetzten Drehmaschine
nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht der zusammengesetzten Drehmaschine;
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3 ist
eine Vorderansicht einer Spindellagerungsvorrichtung der zusammengesetzten
Drehmaschine;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Drehmaschine,
bei der eine Abdeckung vorgesehen ist;
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5 ist
eine Seitenansicht eines Werkzeugwechslers der zusammengesetzten
Drehmaschine;
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6(a) bis 6(d) sind
Ansichten, die Arbeitsweisen des Werkzeugwechslers zeigen;
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7 ist
eine Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand zeigt; und
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8 ist
eine Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend auf der Grundlage
der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 7 sind
Ansichten, um einen Werkzeugwechsler einer zusammengesetzten Drehmaschine
nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu illustrieren. 1 und 2 sind
eine perspektivische Ansicht und eine rechte Seitenansicht der zusammengesetzten
Drehmaschine, die einen Werkzeugwechsler enthält, 3 ist eine
Vorderansicht einer Spindellagerungsvorrichtung, die eine dritte Spindel
lagert, 4 ist eine perspektivische Ansicht
eines Maschinenhauptgestells, in dem eine Abdeckung vorgesehen ist, 5 ist eine
perspektivische Ansicht des Werkzeugwechslers, 6(a) bis 6(d) sind Ansichten, die Arbeitsweisen
des Werkzeugwechslers zeigen, und 7 ist eine
Ansicht, die einen Werkzeugwechselzustand zeigt. Es wird darauf
hingewiesen, daß vorn/hinten
und links/rechts, erwähnt
in diesem Ausführungsbeispiel,
vorn/hinten und links/rechts bedeuten, wenn die Maschine von einer
Vorderseite betrachtet wird, sofern nicht anders angegeben.
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In
den Zeichnungen bezeichnet 1 die zusammengesetzte Drehmaschine.
Wenn von der Vorderseite der Maschine, gezeigt in 1,
her gesehen, enthält
die zusammengesetzte Drehmaschine 1: ein Bett 2;
einen ersten Spindelstock 3; angeordnet auf dem Bett 2;
einen zweiten Spindelstock 4 koaxial mit dem ersten Spindelstock 3 und
in Richtung einer Z-Achse (links/rechts) bewegbar; einen Werkzeugständer 5,
angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Spindelstock 3, 4,
um in Richtung einer X-Achse (aufwärts/abwärts) und in Richtung der Z-Achse
bewegbar zu sein; und eine dritte Spindel 6, angeordnet
auf dem Bett 2, um in Richtung der X-Achse, einer Y-Achse (vorwärts/rückwärts) und
in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein. Auf einem linken Seitenabschnitt
des Bettes 2 ist ein Werkzeugwechsler 7 vorgesehen,
der automatisch ein Werkzeug aus einem vorhergehenden Prozeß, verbunden mit
der dritten Spindel 6, gegen ein Werkzeug für einen
anschließenden
Prozeß wechselt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die
dritte Spindel 6 einer Spindel der vorliegenden Erfindung
entspricht.
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Das
Bett 2 wird aus einem vorderen Bettteil 2a und
einem hinteren Bettteil 2b gebildet, die einstückig ausgebildet
sind. Eine erste und eine zweite Montageoberfläche 2a', 2a'' sind
auf dem vorderen Bettteil 2a ausgebildet, und dritte Montageflächen 2b' sind auf dem
hinteren Bettteil 2b ausgebildet, alle diese Oberflächen sind
horizontal entlang der Richtung der Z-Achse und der Richtung der
Y-Achse.
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Im
Vergleich mit der zweiten Montageoberfläche 2a'' des
vorderen Bettteiles 2a ist die erste Montageoberfläche 2a' höher als
die zweite Montageoberfläche 2a'' angeordnet, und die dritten Montageoberflächen 2b' des rückseitigen
Bettteiles 2b sind niedriger angeordnet als die erste Montageoberfläche 2a' und sind höher angeordnet als
die zweite Montageoberfläche 2a'', so daß sie in einer stufenförmigen Weise
ausgebildet sind.
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Der
erste Spindelstock 3 ist auf der ersten Montageoberfläche 2a' montiert. Auf
der zweiten Montageoberfläche 2a'' sind der zweite Spindelstock 4 und
der Werkzeugständer 5 beweglich
montiert. Außerdem
ist auf den dritten Montageoberflächen 2b' eine Spindellagerungsvorrichtung 10 montiert, der
beweglich die dritte Spindel 6 lagert.
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Eine
erste und eine zweite Spindel 28, 26 sind drehbar
in den ersten und zweiten Spindelstock 3, 4 eingesetzt.
Der zweite Spindelstock 4 ist in eine Zuführungsposition
bewegbar, in der er direkt ein Werkstück aufnehmen kann, das mit
der ersten Spindel 28 des ersten Spindelstockes 3 verbunden
ist. Konkret ist der zweite Spindelstock 4 in Richtung
der Z-Achse bis zu einer Position bewegbar, derart, daß die Vorderseiten
der Spannfutter der ersten und zweiten Spindel 28, 26 anstoßend einander
zugewandt sind.
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Der
Werkzeugständer 5 hat:
einen Revolverkopf 31, mit dessen äußerem Umfangsabschnitt eine große Anzahl
von Werkzeugen T in einem vorbestimmten Abstand getrennt voneinander
verbunden sind, und der rotierend ein gewünschtes Werkzeug T indexiert
und positioniert an einer vorbestimmten Bearbeitungsposition, um
es an der Bearbeitungsposition zu spannen; und ein Lagerungsteil 30,
durch das der Revolverkopf 31 gelagert wird, um in Richtung der
X-Achse bewegbar zu sein.
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Wenn
die erste und zweite Spindel 28, 26 aneinander
anliegen, ist der Werkzeugständer 5 direkt unter
dem ersten Spindelstock 3 positioniert, so daß sein Schneidepunkt „c” vertikal
unter einer Achse „a” des ersten
und zweiten Spindelstockes 3, 4 angeordnet ist.
Daher ist eine Werkstückschneidrichtung
des Werkzeuges des Revolverkopfes 31 in Übereinstimmung
mit einer vertikalen Linie „b”. Konkret,
wenn von einer rechten Seite in Richtung der Z-Achse gesehen, wie
in 2 gezeigt ist, sind der Schneidpunkt „c” und eine
Rotationsmitte „d” des Revolverkopfes 31 kolinear
auf der vertikalen Linie „b”, die durch
die Achse „a” des ersten
und zweiten Spindelstockes 3, 4 verläuft.
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Die
Spindellagerungsvorrichtung 10 enthält: eine Säule 11 in einer rechteckigen
Rahmenform, die auf den dritten Montageoberflächen 2b' des hinteren Bettteiles 2b angeordnet
sind, um sich vertikal aufwärts
zu erstrecken; einen Sattel 12 in einer rechteckigen Rahmenform,
der an einer Vorderseite der Säule 11 gelagert
ist, um in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein; einen Querschlitten 13,
gelagert an einer Vorderseite des Sattels 12, um in Richtung
der X-Achse bewegbar zu sein, und einen Gegenhalter 14,
gelagert durch den Querschlitten 13, um in Richtung der
Y-Achse bewegbar zu sein und die dritte Spindel 6 zu lagern.
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Die
Säule 11 ist
so aufgebaut, daß linke
und rechte Lagerungsstützen 11c, 11d und
obere und untere Trägerteile 11a, 11b,
die die oberen und unteren Enden der linken und rechten Lagerungsstützen 11c, 11d koppeln,
einstückig
geformt sind. Die Säule 11 ist fest
auf den dritten Montageoberflächen 2b' des hinteren
Bettteiles 2b fixiert.
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Vergleichbar
zur Säule 11 ist
der Sattel 12 so aufgebaut, daß linke und rechte Lagerungsstützen 12a, 12b und
obere und untere Trägerteile 12c, 12d, die
die oberen und unteren Enden der linken und rechten Lagerungsstützen 12a, 12b koppeln,
einstückig
geformt sind. Der Sattel 12 ist durch ein Paar oberer und
unterer Z-Achsen-Führungsschienen 15, 15 gelagert,
die parallel zur Z-Achse an Vorderseiten der oberen und unteren
Trägerteile 11a, 11b der
Säule 11 angeordnet
sind, um in Richtung der Z-Achse bewegbar zu sein. Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 sind
in die Mutternteile 12e, 12e, ausgebildet in den oberen
und unteren Trägerteilen 12d, 12d,
des Sattels 12, geschraubt. Der Sattel 12 wird
angetrieben, um in Richtung der Z-Achse, sich hin- und hergehend zu
bewegen, wenn die Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 synchron
durch die Servomotoren 16a, 16a angetrieben werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 parallel
zur Z-Achse an den Vorderseiten der oberen und unteren Trägerteile 11a, 11b der
Säule 11 angeordnet
sind.
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Der
Querschlitten 13 ist in einer rechteckigen flachen Plattenform
ausgebildet und ist durch ein Paar linker und rechter X-Achsen-Führungsschienen 17, 17 gelagert,
die parallel zur X-Achse an den Vorderseiten der linken und rechten
Lagerungsstützen 12a, 12b des
Sattels 12 angeordnet sind, um in Richtung der X-Achse
bewegbar zu sein. X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 sind
in Mutternteile geschraubt, die an linken und rechten Seiten des
Querschlittens 13 ausgebildet sind. Der Querschlitten 13 wird
angetrieben, um in Richtung der X-Achse sich hin- und hergehend
zu bewegen, wenn die X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 rotierend
durch die Servomotoren 18a, 18a angetrieben werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die
X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 parallel zur X-Achse
an den Vorderseiten der linken und rechten Lagerungsstützen 12a, 12b des
Sattels 12 angeordnet sind.
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Der
Gegenhalter 14 ist in eine Gegenhalter-Führungsbohrung 13a eingesetzt,
ausgebildet in dem Querschlitten 13, und ist durch Führungsplatten (nicht
gezeigt), die an einer inneren Umfangsfläche der Gegenhalter-Führungsbohrung 13a,
unter einem vorbestimmten Winkel voneinander getrennt, angeordnet
sind, gelagert, um in Richtung de Y-Achse bewegbar zu sein. Eine
Y-Achsen-Kugelspindel 21, angeordnet in einem unteren Abschnitt
einer auf eine Breite bezogenen Mitte des Querschlittens 13 ist
in einen Mutternteil des Gegenhalters 14 eingeschraubt.
Der Gegenhalter 14 wird angetrieben, um in Richtung der
Y-Achse sich hin- und hergehend zu bewegen, wenn die Y-Achsen-Kugelspindel 21 rotierend
durch einen Servomotor angetrieben wird.
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Die
dritte Spindel 6 ist drehbar in den Gegenhalter 14 eingesetzt.
An einer Spitze der dritten Spindel 6 ist eine Werkzeugspindel 6a angeordnet,
mit ihrer Achse rechtwinklig gerichtet zur Y-Achse. Ein Werkzeug
ist mit einer Spitze der Werkzeugspindel 6a verbunden und
die Werkzeugspindel 6a wird rotierend durch einen Antriebsmotor 6b angetrieben.
Außerdem
kann die dritte Spindel dreh-indexierend um die Y-Achse bewegt werden,
zur Positionierung durch die eingebaute Dreh-Weiterschaltvorrichtung (nicht gezeigt).
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Ein
Schneidpunkt der dritten Spindel 6 ist konstant innerhalb
eines Bereiches positioniert, der durch das vorerwähnte Paar
von oberen und unteren Z-Achsen-Kugelspindeln 16, 16 und
ein Paar linker und rechter X-Achsen-Kugelspindeln 18, 18 umgeben
wird. Ein Bewegungsbereich des Schneidpunktes der dritten Spindel 6 überlappt
einen Bewegungsbereich des Schneidpunktes „c” des Werkzeugständers 5 und
enthält
außerdem
einen Bereich unter dem Schneidpunkt „c”, wenn gesehen in Richtung der
Z-Achse, gezeigt in 2.
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Der
Werkzeugwechsler 7 enthält:
ein Werkzeugmagazin 42, das eine große Anzahl von Werkzeugen hält, und
ein für
einen nachfolgenden Prozeß gewünschtes
Werkzeug T2, rotierend in eine Position weiterschaltet, um es in
einer Werkzeugzuführungsposition
A zu positionieren; eine Werkzeugträgervorrichtung 43,
um das Werkzeug T2 für
den nachfolgenden Prozeß,
das rotierend in die Werkzeugzuführungsposition
A weitergeschaltet wurde, herauszunehmen und es in eine Werkzeugwechselposition
B zu fördern;
und eine Werkzeugwechselvorrichtung 44, die ein Werkzeug
T1 aus einem vorhergehenden Prozeß, gehalten durch die dritte
Spindel 6, gegen das Werkzug T2 für den nachfolgenden Prozeß wechselt,
getragen in die Werkzeugwechselposition B.
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Das
Werkzeugmagazin 42 enthält:
eine Magazinlagerungsbasis 46 in einer rechteckigen Plattenform,
die sich vertikal nach oben erstreckt, wobei ein unterer Endabschnitt 46a derselben
an einem linken Endabschnitt des Bettes 2 zwischen dem
ersten Spindelstock 3 und der Säule 11 befestigt ist;
eine Umlaufkette 47, die durch die Magazinlagerungsbasis 46 drehbar
gelagert ist; eine große
Anzahl von Werkzeuglagerungsaufnahmen 48, angeordnet an der
Umlaufkette 47 in einer vorbestimmten Teilung, um befestigbar/lösbar die
Werkzeuge zu lagern; und einen Dreh-Antriebsmotor 49, der die rotierende
Bewegung der Umlaufkette antreibt.
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Die
Werkzeugträgervorrichtung 43 enthält eine Übergabeschiene 45,
fest durch eine innere Maschinenseitenwand der Magazinlagerungsbasis 46 gelagert,
und sich geradlinig von der Werkzeugzuführungsposition A zu der Werkzeugwechselposition
B erstreckend; ein Übergabelagerungsteil 56,
das bewegbar durch die Übergabeschiene 45 gelagert
ist, um das Werkzeug T2 des nachfolgenden Prozesses, positioniert
an der Werkzeugzuführungsposition
A aus der Werkzeuglagerungsaufnahme 48 herauszunehmen;
und einen Antriebsmotor 57, durch den das Übergabelagerungsteil 46 angetrieben
wird, um zwischen der Werkzeugzuführungsposition A und der Werkzeugwechselposition
B hin- und hergehend angetrieben zu werden.
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Ein
Ausschnittsabschnitt 46b, der sich in Richtung zu einer
Vorderseite öffnet,
ist in einem Werkzeugzuführungsabschnitt
der Magazinlagerungsbasis 46 ausgebil det. Die Übergabeschiene 55 ist
zum Einsetzen durch die Ausschnittsöffnung 46b angeordnet,
und um durch das Innere der Umlaufkette 47 hindurchzugehen.
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Die
Werkzeugwechselvorrichtung 44 enthält: eine Wechselwelle 51,
drehbar gelagert durch die Magazinlagerungsbasis 46; einen
Wechselarm 52, verbunden mit einem Spitzenabschnitt der
Wechselwelle 51; und ein Antriebsteil 53, durch
den die Wechselwelle 51 angetrieben wird, um sich in Richtung
der Achse hin- und hergehend zu bewegen und zu rotieren.
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Die
zusammengesetzte Drehmaschine 1 enthält eine Abdeckung 60,
die den gesamten Bereich der Vorder- und Rückseite, der linken und rechten
Seite und einer Deckenseite der Bearbeitungsbereiche der Werkzeugstütze 5 und
der dritten Spindel 6 zu umgeben. Diese Abdeckung 60 ist
in der Hauptsache zusammengesetzt aus: einer Gleitabdeckung 61,
angeordnet zwischen der dritten Spindel 6 und der Spindellagerungsvorrichtung 10 und
in Richtung der X-Achse und der Z-Achse, zusammen mit der dritten
Spindel 6 gleitbar; und eine linke Seitenabdeckung 62,
die den ersten Spindelstock 3 und die Werkzeugstütze 5 abdeckt.
Der Werkzeugwechsel 7 ist an der Maschinenaußenseite
der linken Seitenabdeckung 62 der Abdeckung 60 angeordnet.
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Eine
Gegenhalterdurchgangsöffnung 61a ist in
der Gleitabdeckung 61 ausgebildet und ein Spalt zwischen
der Gegenhalter-Durchgangsöffnung 61a und
dem Gegenhalter 14, der durch die Durchgangsöffnung 61a eingesetzt
ist, ist gleitbar abgedichtet.
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Eine
Spindeldurchgangsöffnung 62a,
durch die die erste Spindel 28 eingesetzt ist, ist in der
linken Seitenabdeckung 62 ausgebildet. Ein Spalt zwischen der
Spindeldurchgangsöffnung 62a und
der ersten Spindel 28 ist abgedichtet. Außerdem ist
ein Ausschnitt 62b, in dem der Werkzeugständer 5 so
angeordnet ist, daß er
vertikal bewegbar ist, in der linken Seitenabdeckung 62 ausgebildet,
und ein Spalt zwischen dem Ausschnitt 62b und dem Werkzeugständer 5 ist
durch eine separate Dichtungsplatte abgedichtet.
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In
einem Teil der linken Seitenabdeckung 62 vertikal über dem
ersten Spindelstock 3 ist eine Werkzeug-Durchgangsöffnung 62c ausgebildet, über die
das Innere und Äußere der
Maschine miteinander kommunizieren. Die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c hat
eine Größe, die
es dem Werkzeug T1, gehalten durch den Werkzeughalteteil 6c der
dritten Spindel 6 gestattet, von dieser zur Außenseite
der Maschine hervorzustehen.
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Außerdem ist
eine konische Dichtungsfläche 6d in
einem Spitzenabschnitt des Werkzeughalteteils 6c der dritten
Spindel 6 ausgebildet. In einer Umfangskante der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der
Seitenabdeckung 62 ist eine Dichtungsfläche 62d, in die passend
die Dichtungsfläche 6d des Werkzeughalteteiles 6c einsetzbar
ist, ausgebildet, um in eine konische Form gebogen zu sein.
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Außerdem ist
eine Blende 63, die die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c öffnet/schließt, an der Maschineninnenseite
der linken Seitenabdeckung 62 vorgesehen. Die Blende 63 wird
angetrieben, um zu öffnen/schließen, um
so die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c während eines
Normalzustandes einschließlich
einer Bearbeitungsdauer zu verschließen und nur zum Zeitpunkt des
Werkzeugwechsels zu öffnen.
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In
der zusammengesetzten Drehmaschine 1 nach diesem Ausführungsbeispiel,
während
das Werkstück
durch die erste Spindel 28 des ersten Spindelstockes 3 oder
die zweite Spindel 26 des zweiten Spindelstockes 4 in
Rotation versetzt ist, schneidet der Werkzeugständer 5 in das Werkstück, um Schneidarbeit
auszuführen,
und die dritte Spindel 6 führt eine Bearbeitung, wie z.
B. Schleifen und Bohren, aus.
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Anschließend, wenn
die Werkstückbearbeitung
durch die dritte Spindel 6 beendet ist, und die Werkstückbearbeitung
durch den dritten Ständer 5 begonnen
wird, wird die Spindel 6 rotierend weitergeschaltet, um
so positioniert zu sein, daß die
Werkzeugspindel 6a in eine horizontale Richtung parallel zu
der Richtung der Z-Achse gerichtet ist, und die Blende 63 bewegt
sich nach oben, um die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c zu öffnen. Anschließend bewegt
sich die dritte Spindel 6 so, daß der Werkzeughalteteil 6c derselben
in die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c eingesetzt
wird, und die Dichtungsfläche 6d des
Werkzeughalteteiles 6c ist passend in Einriff mit der Dichtungsoberfläche 62d der
Werkzeugdurchgangsöffnung 62c.
Infolge dessen wird die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c geschlossen,
und gleichzeitig wird die dritte Spindel 6 in der Werkzeugwechselposition
B positioniert (siehe 4 und 7).
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Wenn
die Bearbeitung durch die dritte Spindel 6 beendet ist,
schaltet das Werkzeugmagazin 42 rotierend das Folgeprozesswerkzeug
T2, um es in der Werkzeugzuführungsposition
A zu positionieren (siehe 6(a)). Das Übertragungslagerungsteil 56 nimmt
das Folgeprozesswerkzeug T2, positioniert in der Werkzeugzuführungsposition
A, heraus und fördert
das Folgeprozesswerkzeug T2 in die Werkzeugwechselposition B, um
es in der Werkzeugwechselposition B zu positionieren (siehe 6(b) und 6(c)). Als
nächstes
wechselt der Wechselarm 52 das vorherige Prozesswerkzeug
T1, verbunden mit der dritten Spindel 6, gegen das Folgeprozesswerkzeug
T2, gehalten durch das Übertragungslagerungsteil 56 aus
(siehe 6(d)). Anschließend wird
das vorhergehende Prozesswerkzeug T1 in eine vorbestimmte der Werkzeuglagerungsaufnahmen 48 des
Werkzeugmagazins 42 zurückgeführt, und
das Folgeprozesswerkzeug T2, verbunden mit der dritten Spindel 6,
führt die
Werkstückbearbeitung
in einem nachfolgenden Schritt aus.
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Wie
oben beschrieben, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel, wird der Werkzeugwechsel
ausgeführt,
während
das Werkzeug, gehalten durch das Werkzeughalteteil 6c der
dritten Spindel 6, von der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der
linken Seitenabdeckung 62 zur Außenseite der Maschine vorspringt,
und die Durchgangsöffnung 62c wird durch
das Werkzeughalteteil 6c verschlossen. Daher, selbst wenn
das Werkzeug der dritten Spindel 6 gewechselt wird während der
Bearbeitung durch die Werkstückstütze 5,
werden Späne
nicht zur Außenseite
der Maschine von der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c her verteilt,
so daß es
möglich
ist, zu verhindern, daß die
Späne an
einem Gleitabschnitt oder einem Greiferabschnitt des Werkzeugwechslers 7 anhaften.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist die konische Dichtfläche 6d in
dem Werkzeughalteteil 6c der dritten Spindel 6 ausgebildet,
und diese Dichtungsfläche 6c wird
zu der konischen Dichtungsfläche 62d passeingesetzt,
ausgebildet in der Umfangskante der Werkzeugdurchgangsöffnung 62c.
Daher kann die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der Seitenabdeckung 62 durch
die dritte Spindel 6 abgedichtet werden, was sicher den
Eintritt von Spänen
verhindern kann.
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
da die Werkzeugdurchgangsöffnung 62c der
Seitenabdeckung 62 durch die Blende 63 geschlossen
ist, dringen keine Späne
während
der Bearbeitung durch die dritte Spindel 6 und durch die
Werkzeugstütze 5 ein.
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In
diesem Ausführungsbeispiel,
da die Übergabeschiene 45,
die das Folgeprozeßwerkzeug
T2, gehalten durch das Werkzeugmagazin 42, zu der Werkzeugwechselposition
B fördert,
angeordnet ist, um durch das Innere der Umlaufkette 47 hindurch
zu verlaufen. Daher kann ein freier Raum der Umlaufkette 47 des
Werkzeugmagazins 42 wirksam zum Anordnen der Übertragungsschiene 55 verwendet werden,
was es gestattet, den gesamten Werkzeugwechsler in seiner Größe herabzusetzen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Werkzeugdurchgangsöffnungen 62c und
das Werkzeughalteteil 6c beide in der konischen Form ausgebildet,
so daß sie
zueinander passen. Ein weiterer möglicher Aufbau in der vorliegenden
Erfindung ist derart, daß eine
Endfläche 6c' des Werkzeughalteteils 6c der
dritten Spindel 6 gegen den Umfangskantenabschnitt der
Werkzeugdurchgangsöffnung 62c anstößt, wie
dies in 8 gezeigt ist, um hierdurch die
Werkzeugdurchgangsöffnung 62c zu
verschließen.
In diesem Falle sind im Wesentlichen die gleichen Wirkungen wie
jene in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ebenfalls zu
erzielen.