DE102006032443B4 - Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks - Google Patents

Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks Download PDF

Info

Publication number
DE102006032443B4
DE102006032443B4 DE200610032443 DE102006032443A DE102006032443B4 DE 102006032443 B4 DE102006032443 B4 DE 102006032443B4 DE 200610032443 DE200610032443 DE 200610032443 DE 102006032443 A DE102006032443 A DE 102006032443A DE 102006032443 B4 DE102006032443 B4 DE 102006032443B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pivot axis
tool
workpiece
pivot
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE200610032443
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006032443A1 (de
Inventor
Rolf Wissner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200610032443 priority Critical patent/DE102006032443B4/de
Publication of DE102006032443A1 publication Critical patent/DE102006032443A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006032443B4 publication Critical patent/DE102006032443B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2210/00Machine tools incorporating a specific component
    • B23Q2210/004Torque motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Positionieren eines Werkzeugs Vorrichtung (1) zum Positionieren eines Werkzeugs (13) gegenüber einem Werkstück (2) oder eines Werkstückes (2) gegenüber einem Werkzeug (13), wobei zwischen einer Basis (3) der Vorrichtung (1) und dem Werkzeug (13) oder dem Werkstück (2) eine erste Schwenkachse (5) und eine zweite Schwenkachse (7) hintereinander geschaltet sind und wobei ein Winkel (1) zwischen den beiden Schwenkachsen (5, 7) genauso groß ist wie ein Winkel (11) zwischen der zweiten Schwenkachse (7) und einer Hauptrichtung eines um die zweite Schwenkachse (7) verschwenkbaren Anschlusselements (6), wobei für das Verschwenken um mindestens eine der Schwenkachsen (5, 7) ein im Bereich der jeweiligen Schwenkachse (5, 7) hohl ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (12 und 11) maximal 40° betragen und dass für das Verschwenken um eine weitere der Schwenkachsen (5, 7, 10) ein zumindest teilweise innerhalb des hohl ausgebildeten Antriebs angeordneter weiterer Antrieb vorgesehen...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück oder eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Adapter für den Anschluss eines Werkzeugs an eine Linearführung einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 7 sowie auf einen Adapter für den Anschluss eines Werkstücks an eine Werkstückaufnahme einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 8.
  • Das Werkzeug kann z. B. ein rotierendes Werkzeug oder auch ein Laser sein. Wenn in der folgenden Beschreibung näher auf ein rotierendes Werkzeug Bezug genommen wird, so kann dies immer auch durch einen Laser ersetzt werden, wobei dann der Drehachse des rotierenden Werkzeugs die optische Achse entspricht, auf der der Laserstrahl aus dem Laser austritt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei Werkzeugmaschinen, z. B. Fräsmaschinen, ist es bekannt, zwischen einer Basis, d. h. üblicherweise dem Rahmen, der Fräsmaschine und der Drehachse eines Spannfutters zur Aufnahme eines Fräswerkzeugs zwei Schwenkachsen hintereinander vorzusehen, mit deren Hilfe die Ausrichtung der Drehachse des Spannfutters und damit des Fräswerkzeugs im Raum variiert werden kann. Der Winkel zwischen diesen beiden Schwenkachsen beträgt 45°, d. h. die von der Basis aus gesehen zweite Schwenkachse knickt um 45° gegenüber der ersten Schwenkachse ab. Die Drehachse des Spannfutters ist um weitere 45° gegenüber der zweiten Schwenkachse abgewinkelt. Durch Verschwenken um beide Schwenkachsen kann die Drehachse des Spannfutters insbesondere in jeder Richtung radial zu der ersten Schwenkachse und auch koaxial zu dieser ausgerichtet werden.
  • Bei früheren Fräsmaschinen ist ein Verschwenken um die beiden Schwenkachsen nur manuell nach Lösen von Befestigungsschrauben und zum Teil auch nur in größeren Winkelschritten möglich. Bei moderneren Fräsmaschinen können die beiden Schwenkachsen elektromotorisch angesteuert werden. Sowohl die älteren als auch die neuen Fräsmaschinen der eingangs beschriebenen Art weisen von der Basis, über die konstruktive Ausbildung der Schwenkachsen hinweg und bis zu dem Antrieb für das Werkzeug einen relativ langen Aufbau auf. Wenn der Durchmesser dieses Aufbaus zu seiner Versteifung erhöht wird, steigt seine Länge noch weiter an.
  • Daneben sind Fräsmaschinen bekannt, bei denen ein Spannfutter für ein Fräswerkzeug innerhalb eines Gabelkopfs und zusammen mit diesem um zwei hintereinander geschaltete und senkrecht zueinander verlaufende Schwenkachsen im Raum verschwenkbar ist. Auch bei diesen Fräsmaschinen ist der Aufbau zwischen der Basis und dem Spannfutter für das Fräswerkzeug relativ lang, insbesondere wenn sein Durchmesser zur Versteifung erhöht ist.
  • Aus der DE 601 02 023 T2 ist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bekannt. Hier betragen die beiden Winkel mehr als 45° für das Verschwenken um die erste und die zweite Schwenkachse ist jeweils ein hohl ausgebildeter Antrieb in Form eines getriebelosen Elektromotors vorgesehen. Beide Elektromotoren weisen ungefähr einen gleichen Durchmesser auf und sind zwischen der Basis der bekannten Vorrichtung und deren Werkzeug hintereinander angeordnet.
  • Aus der US 4,630,509 ist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bekannt, bei der die beiden Winkel 45° betragen und bei der für die zweite Schwenkachse und eine weitere Schwenkachse längs der Hauptrichtung des Anschlusselements über Schneckengetriebe wirkende Elektromotoren als Antrieb vorgesehen sind. Die Elektromotoren sind zwischen der Basis der Vorrichtung und dem Werkstück hintereinander angeordnet.
  • Aus der FR 790 486 ist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug bekannt, die sich von den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs dadurch unterscheidet, dass keine Antriebe für das Verschwenken um die Schwenkachsen vorgesehen sind. Die beiden Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen bzw. zwischen der Schwenkachse und der Hauptrichtung des Anschlusselements, bei der es sich um eine weitere Schwenkachse eines Schraubstocks handelt, sind hier jeweils deutlich kleiner als 40°.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und entsprechende Adapter mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche 7 und 8 aufzuzeigen, die sich durch gute Voraussetzungen für einen besonders kompakten Aufbau auszeichnet.
  • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6 beschrieben. Die nebengeordneten Patentansprüche 7 und 8 betreffen Adapter, um eine herkömmliche Werkzeugmaschine im Sinne der vorliegenden Erfindung aufzurüsten.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der neuen Vorrichtung sind die beiden Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen einerseits und der zweiten Schwenkachse und der Hauptrichtung des um die zweite Schwenkachse verschwenkbaren Anschlusselements andererseits maximal 40° groß. Dies ist jedoch bereits die alleräußerste Grenze für die beiden Winkel. Vorzugsweise betragen die beiden Winkel deutlich weniger, nämlich maximal 30°, noch mehr bevorzugt maximal 20°, weiter bevorzugt maximal 15° und am meisten bevorzugt sogar nur maximal 10°, also beispielsweise 7,5°. Allein durch die reduzierten Winkel kann die neue Vorrichtung zwischen der Basis und dem Werkstück bzw. Werkzeug deutlich kompakter aufgebaut werden, als die bekannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik. Die zur Realisation der Schwenkachsen verwendeten Bauteile können bei gleichem Durchmesser in axialer Richtung viel kürzer gehalten werden, als wenn die bekannten Winkel von 45° realisiert werden müssen. Die damit verbundene Möglichkeit, relativ große Durchmesser zu wählen, ohne die axiale Baulänge stark zu erhöhen, ermöglicht es nicht nur, hohe Steifigkeiten zu erreichen, sondern auch, die Bauelemente zur Realisation der beiden Schwenkachsen ineinander zu schachteln, wodurch die gesamte Baulänge der neuen Vorrichtung in axialer Richtung zwischen der Basis und dem Anschlusselement besonders kurz ausfallen kann. Die sich durch die kleineren Winkel als 45° ergebenden Beschränkungen in Bezug auf die Möglichkeiten, das Anschlusselement gegenüber der Basis der neuen Vorrichtung auszurichten, sind demgegenüber häufig unbedeutend. Zumindest kann bei der neuen Vorrichtung ein Winkel zwischen der Hauptrichtung des Anschlusselements und der ersten Schwenkachse von null bis zu dem doppelten Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen bzw. der Schwenkachse und der Hauptrichtung eingestellt werden. D. h. bei einem Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen von 15° kann der Winkel zwischen der ersten Schwenkachse und der Hauptrichtung 0 bis 30° betragen. Zudem kann die Raumrichtung der Hauptrichtung des Anschlusselements in Umfangsrichtung um die erste Schwenkachse frei gewählt werden. Diese Möglichkeiten sind z. B. für die winklige Positionierung eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück oder auch eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug völlig ausreichend.
  • Bei der neuen Vorrichtung ist für das Verschwenken um mindestens eine der Schwenkachsen ein im dem Bereich der Schwenkachse hohl ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist. Die geringen Winkel zwischen den Schwenkachsen erlauben es dann, in diesem hohlen Bereich weitere Bauteile zur Realisation der weiteren Schwenkachsen anzuordnen. In dem von dem hohl ausgebildeten Antrieb frei gelassenen Hohlraum kann ein für das Drehen um die jeweils andere der Schwenkachsen vorgesehener Antrieb zumindest teilweise angeordnet sein. Dies ist ein Fall der bereits erwähnten Schachtelung, die bei der neuen Vorrichtung zu einer besonders geringen Baulänge in axialer Richtung zwischen der Basis und dem Anschlusselement führt.
  • Konkret kann der hohl ausgebildete Antrieb ein getriebeloser Elektromotor, d. h. ein so genannter Torque Motor sein.
  • Die beiden Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen einerseits und der zweiten Schwenkachse und der Hauptrichtung des um die zweite Schwenkachse verschwenkbaren Anschlusselements andererseits müssen nicht exakt gleich groß sein. Vielmehr werden allein aufgrund von Fertigungstoleranzen, die auch mit großem Aufwand nur reduziert, aber nicht beseitigt werden können, immer kleinere Differenzen zwischen diesen Winkeln auftreten. Diese Differenzen sind jedoch zumindest dann problemlos kompensierbar, indem sie bei der Ansteuerung der Schwenkachsen berücksichtigt werden, wenn der kleinere Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen vorliegt. Aus diesem Grund mag der Winkel zwischen den beiden Schwenkachsen absichtlich etwas kleiner gehalten werden als der Winkel zwischen der zweiten Schwenkachse und der Hauptrichtung des um die zweite Schwenkachse verschwenkbaren Anschlusselements. Eine größere absichtliche Differenz zwischen den beiden Winkeln hat aber keine Vorteile.
  • Bei der neuen Vorrichtung ist die Hauptrichtung des Anschlusselements, die unter einem Winkel gegenüber der zweiten Schwenkachse ausgerichtet ist, in aller Regel eine weitere Schwenkachse, z. B. die Drehachse eines Spannfutters für ein Fräswerkzeug oder eines Drehtellers, um ein Werkstück gegenüber dem Anschlusselement um eine Symmetrieachse zu verdrehen. Es kann sich aber z. B. auch um eine optische Achse handeln, auf der ein Laser einen Laserstrahl abgibt.
  • Für das Verschwenken um die einzelnen Schwenkachsen sind bei der neuen Vorrichtung in aller Regel einzeln ansteuerbare Antriebe vorgesehen. Einzelne der Schwenkachsen können aber durchaus auch ausschließlich manuell betätigbar sein. Wenn mehrere oder gar alle Schwenkachsen der neuen Vorrichtung über einzeln ansteuerbare Antriebe verfügen, kann deren Ansteuerung auch synchronisiert erfolgen, wobei unterschiedliche Verhältnisse der Synchronisation möglich sind. Jeder ansteuerbare Antrieb ist vorzugsweise so ausgebildet, das er eine numerisch kontrollierte Verdrehung um die jeweilige Schwenkachse ermöglicht, also beispielsweise als Schrittmotor oder mit einer Messeinrichtung für die Drehstellung.
  • Auch das Anschlusselement der neuen Vorrichtung kann zumindest teilweise innerhalb eines hohl ausgebildeten Antriebs für die zweite Schwenkachse angeordnet sein. So können beispielsweise ein Antrieb für die erste Schwenkachse um einen Antrieb für die zweite Schwenkachse und der Antrieb für die zweite Schwenkachse um das Anschlusselement herum angeordnet sein. Auch hierbei handelt es sich um einen Fall der bereits erwähnten Schachtelung.
  • Es ist nicht zwingend notwendig, dass jede Schwenkachse bei der neuen Vorrichtung so ausgebildet ist, dass sie ein endloses Verschwenken um sich herum erlaubt. Sinnvoll ist es aber, wenn zumindest die erste Schwenkachse derart ausgebildet ist. Auch wenn die Hauptrichtung des Anschlusselements eine weitere Schwenkachse darstellt, weist diese in aller Regel eine derartige Ausbildung auf. Mit anderen Worten ist es häufig allenfalls sinnvoll, die zweite Schwenkachse so auszubilden, dass sie ein Verschwenken nur über einen begrenzten Winkel erlaubt. Dieser sollte jedoch mindestens 180° und vorzugsweise mindestens 360° betragen.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch an bestehenden Werkzeugmaschinen nachgerüstet werden. Zu diesem Zweck dienen die in den nebengeordneten Ansprüchen 7 und 8 definierten Adapter. Bei einem Adapter für den Anschluss eines Werkzeugs an eine Linearführung einer Werkzeugmaschine sind ein Ankoppelelement zum Ankoppeln des Adapters an die Linearführung, ein um die erste Schwenkachse gegenüber dem Ankoppelelement verschwenkbares Zwischenelement und das um die zweite Schwenkachse gegenüber dem Zwischenelement verschwenkbare Anschlusselement für das Werkzeug vorgesehen. Bei einem entsprechenden Adapter für den Anschluss eines Werkstücks an die Werkstückaufnahme einer Werkzeugmaschine sind entsprechend ein Ankoppelelement zum Ankoppeln des Adapters an die Werkstückaufnahme, ein um die erste Schwenkachse gegenüber dem Ankoppelelement verschwenkbares Zwischenelement und das um die zweite Schwenkachse gegenüber dem Zwischenelement verschwenkbare Anschlusselement für das Werkstück vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind auch hierbei die beiden Winkel zwischen den Schwenkachsen einerseits und der zweiten Schwenkachse und der Hauptrichtung des Anschlusselements andererseits, bei der es sich typischerweise um eine Drehachse für ein Spannfutter für das Werkzeug oder eine Drehachse eines Drehtellers für das Werkstück handelt, gleich groß und betragen maximal 40°, vorzugsweise deutlich weniger. Auch die anderen bevorzugten Merkmale der neuen Vorrichtung, die voranstehend beschrieben wurden, sind bei den neuen Adaptern vorzugsweise verwirklicht.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
  • 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug in einer ersten Betriebsstellung,
  • 2 zeigt Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 in einer zweiten Betriebsstellung; und
  • 3 zeigt einen bevorzugten geschachtelten Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück in einem schematischen Querschnitt.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Die in den 1 und 2 in ihren wesentlichen Bestandteilen gezeigte Vorrichtung 1 dient zum Positionieren eines Werkstücks 2 gegenüber einem hier nicht dargestellten Werkzeug relativ zu einer Basis 3. An der Basis 3 ist ein Zwischenelement 4 um eine erste Schwenkachse 5 verschwenkbar gelagert. Dabei kann zwischen der Basis 3 und dem Zwischenelement 4 ein starr an die Basis angekoppeltes Ankoppelelement vorgesehen sein, dem gegenüber dann das Zwischenelement 4 um die erste Schwenkachse 5 verschwenkbar ist. An dem Zwischenelement 4 ist ein Anschlusselement 6 um eine zweite Schwenkachse 7 verschwenkbar gelagert. Durch Verdrehen des Zwischenelements 4 um die ersten Schwenkachse 5 verändert sich die Raumlage der zweiten Schwenkachse 7. An dem Anschlusselement 6 ist über eine Anschlussfläche 8 ein Drehteller 9 für das Werkstück 2 um eine weitere Schwenkachse 10 verschwenkbar gelagert. Auf dem Drehteller 9 ist das Werkstück 2 angeordnet, wobei die Schwenkachse 10 eine Rotationssymmetrieachse des Werkstücks 2 sein kann. zwischen der weiteren Schwenkachse 10 und der zweiten Schwenkachse 7 liegt ein Winkel 11 vor, der genauso groß ist wie ein Winkel 12 zwischen der ersten Schwenkachse 5 und der zweiten Schwenkachse 7. Hierdurch kann die weitere Schwenkachse 10, wie in 1 dargestellt ist, in derselben Richtung ausgerichtet werden, wie die ersten Schwenkachse 5. Wenn der Drehteller 9 mit der weiteren Schwenkachse 10 nicht vorgesehen ist, gilt diese Winkelbeziehung für die Flächennormale der Anschlussfläche 8 des Anschlusselements 6.
  • In der in 2 gezeigten Betriebsstellung der Vorrichtung 1 ist der Winkel zwischen der ersten Schwenkachse 5 und der weiteren Schwenkachse 10 bzw. der Flächennormalen zu der Anschlussfläche 8 maximiert, indem er hier die Summe der beiden gleich großen Winkel 11 und 12 beträgt. Dabei kann die resultierende Richtung der Neigung des Werkstücks 2 durch Verdrehen des Zwischenelements 4 um die erste Schwenkachse 5 in jeder radialen Richtung zu der ersten Schwenkachse 5 orientiert werden.
  • Die Vorrichtung 1 kann statt zur Positionierung eines Werkstücks gegenüber einem Werkzeug auch zur Positionierung eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück vorgesehen sein. In diesem Fall wäre beispielsweise der Drehteller 9 ein Spannfutter, während das Werkstück 2 ein mit dem Spannfutter um die Schwenkachse 10 gegenüber dem Anschlusselement 6 drehantreibbares Werkzeug wäre. Die Basis 3 wäre ein Ankoppelelement, das z. B. an eine Linearführung einer Werkzeugmaschine für das Werkzeug anzukoppeln wäre.
  • Die 1 und 2 machen bereits deutlich, dass der Aufbau der neuen Vorrichtung 1 sehr kompakt ist, insbesondere wenn die gleichen Winkel 11 und 12 einen vergleichsweise kleinen Wert, wie hier dargestellt von beispielsweise 7,5° aufweisen. Insbesondere weisen das Zwischenelement 4 und das Anschlusselement 6 trotz großer radialer Erstreckung zu der ersten Schwenkachse 5 bzw. der zweiten Schwenkachse 7 eine vergleichsweise geringe Bauhöhe auf. Dies resultiert in eine hohe Steifigkeit der Anordnung. Zudem beeinträchtigen lineare Beschleunigungen, wie sie z. B. dann auftreten, wenn das Zwischenelement 4 und das Anschlusselement 6 an einer Linearführung gelagert sind, die Funktion der Schwenkachsen 5 und 7 nicht. Selbst wenn die Schwenkachse 10 maximal gegenüber der Schwenkachse 5 abgewinkelt ist, sind die um die Schwenkachsen 5 und 7 verdrehbaren Massen um diese Schwenkachsen noch weitgehend rotationssymmetrisch verteilt und rufen so mit ihren Trägheitskräften auch bei großen linearen Beschleunigungen keine nennenswerten Drehmomenten um eine der Schwenkachsen 5 und 7 hervor. Dies macht die neue Vorrichtung 1 im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen mit Gabelkopf für Hochgeschwindigkeitswerkzeugmaschinen besonders geeignet.
  • In 3 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Positionierung eines Werkzeugs 13 in Form eines rotierenden Fräsers 14 gegenüber einer hier nicht dargestellten Linearführung für das Werkzeug 13 dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist dabei ein Ankoppelelement 15 zum starren Ankoppeln an das Endglied der Linearführung auf. Zu dem Ankoppelelement 15 gehört der außen liegende Stator 16 eines ersten getriebelosen Elektromotors 17, der hier nur schematisch wiedergegeben ist und bei dem es sich um einen so genannten Torque Motor handeln kann. Der innen liegende Rotor 18 des Elektromotors 17 ist bereits Teil des Zwischenelements 4, das gegenüber dem Ankoppelelement 15 um die erste Schwenkachse 5 verschwenkbar ist. Für diese Verschwenkung wird der Elektromotor 17 angesteuert. Weiter gehört zu dem Zwischenelement 4 der Stator 19 eines zweiten getriebelosen Elektromotors 20, der um den Winkel 12 verkippt innerhalb des Rotors 18 angeordnet ist. Der innen liegende Rotor 21 des Elektromotors 20 ist gegenüber dem Stator 19 um die zweite Schwenkachse 7 drehantreibbar. Innerhalb des ebenso wie der Rotor 18 hohl ausgebildeten Rotors 21 ist eine Frässpindel 22 an dem Anschlusselement 6 gelagert, die das Werkzeug 13 um die in der Betriebsstellung gemäß 3 mit der ersten Schwenkachse 5 zusammenfallenden weiteren Schwenkachse 10 antreibt. Das Werkzeug 13 ist aus der in 3 dargestellten Richtung bis maximal in die Richtung 23 verkippbar, die einen Winkel von der Summe der Winkel 11 und 12 zu der ersten Schwenkachse 5 aufweist. Diese Richtung kann, wie durch einen Pfeil 24 verdeutlicht ist, in jede radiale Richtung zu der ersten Schwenkachse 5 orientiert werden. Für die Winkelausrichtung des Werkzeugs 13 bzw. der Schwenkachse 10, um die dieses umläuft, steht der gesamte von dem Pfeil 14 umschlossene Bereich zur Verfügung. Die Ineinanderanordnung der Elektromotoren 17 und 20 und der Frässpindel 22 ergibt einen extrem kompakten Aufbau der gesamten Vorrichtung 1.
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Werkstück
    3
    Basis
    4
    Zwischenelement
    5
    erste Schwenkachse
    6
    Anschlusselement
    7
    zweite Schwenkachse
    8
    Anschlussfläche
    9
    Drehteller
    10
    weitere Schwenkachse
    11
    Winkel
    12
    Winkel
    13
    Werkzeug
    14
    Fräser
    15
    Ankoppelelement
    16
    Stator
    17
    Elektromotor
    18
    Rotor
    19
    Stator
    20
    Elektromotor
    21
    Rotor
    22
    Frässpindel
    23
    Richtung
    24
    Pfeil

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zum Positionieren eines Werkzeugs Vorrichtung (1) zum Positionieren eines Werkzeugs (13) gegenüber einem Werkstück (2) oder eines Werkstückes (2) gegenüber einem Werkzeug (13), wobei zwischen einer Basis (3) der Vorrichtung (1) und dem Werkzeug (13) oder dem Werkstück (2) eine erste Schwenkachse (5) und eine zweite Schwenkachse (7) hintereinander geschaltet sind und wobei ein Winkel (1) zwischen den beiden Schwenkachsen (5, 7) genauso groß ist wie ein Winkel (11) zwischen der zweiten Schwenkachse (7) und einer Hauptrichtung eines um die zweite Schwenkachse (7) verschwenkbaren Anschlusselements (6), wobei für das Verschwenken um mindestens eine der Schwenkachsen (5, 7) ein im Bereich der jeweiligen Schwenkachse (5, 7) hohl ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (12 und 11) maximal 40° betragen und dass für das Verschwenken um eine weitere der Schwenkachsen (5, 7, 10) ein zumindest teilweise innerhalb des hohl ausgebildeten Antriebs angeordneter weiterer Antrieb vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (12 und 11) maximal 30°, vorzugsweise maximal 20°, weiter vorzugsweise maximal 15° und am meisten bevorzugt maximal 10° betragen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptrichtung des Anschlusselements (6) eine weitere Schwenkachse (10) ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hohl ausgebildete Betrieb ein getriebeloser Elektromotor (17, 20) ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (6) zumindest teilweise innerhalb des hohl ausgebildeten Antriebs für die zweite Schwenkachse (7) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Schwenkachse (5) so ausgebildet ist, dass sie ein endloses Verschwenken erlaubt.
  7. Adapter für den Anschluss eines Werkzeugs (13) an eine Linearführung einer Werkzeugmaschine mit einem Ankoppelelement (15) zum Ankoppeln des Adapters an die Linearführung, mit einem um eine erste Schwenkachse (5) gegenüber dem Ankoppelelement verschenkbaren Zwischenelement und mit einem um eine zweite Schwenkachse (7) gegenüber dem Zwischenelement verschwenkbaren Anschlusselement (6) für das Werkzeug, wobei ein Winkel (12) zwischen den beiden Schwenkachsen (5, 7) genauso groß ist wie ein Winkel (11) zwischen der zweiten Schwenkachse (7) und einer Hauptrichtung des Anschlusselements (6), wobei für das Verschwenken um mindestens eine der Schwenkachsen (5, 7) ein im Bereich der jeweiligen Schwenkachse (5, 7) hohl ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (12 und 11) maximal 40° betragen und dass für das Verschwenken um eine weitere der Schwenkachsen (5, 7, 10) ein zumindest teilweise innerhalb des hohl ausgebildeten Antriebs angeordneter weiterer Antrieb vorgesehen ist.
  8. Adapter für den Anschluss eines Werkstücks (2) an eine Werkstückaufnahme einer Werkzeugmaschine mit einem Ankoppelelement zu Ankoppeln des Adapters an die Werkstückaufnahme, mit einem um eine erste Schwenkachse (5) gegenüber dem Ankoppelelement verschwenkbaren Zwischenelement und mit einem um eine zweite Schwenkachse (7) gegenüber dem Zwischenelement verschwenkbaren Anschlusselement (6) für das Werkstück (2), wobei ein Winkel (11) zwischen den beiden Schwenkachsen (5, 7) genauso groß ist wie ein Winkel (11) zwischen der zweiten Schwenkachse (7) und einer Hauptrichtung des Anschlusselements (6), wobei für das Verschwenken um mindestens eine der Schwenkachsen (5, 7) ein im Bereich der jeweiligen Schwenkachse (5, 7) hohl ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (12 und 11) maximal 40° betragen und dass für das Verschwenken um eine weitere der Schwenkachsen (5, 7, 10) ein zumindest teilweise innerhalb des hohl ausgebildeten Antriebs angeordneter weiterer Antrieb vorgesehen ist und wobei die beiden Winkel (12, 11) maximal 40° betragen.
DE200610032443 2006-07-13 2006-07-13 Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks Active DE102006032443B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610032443 DE102006032443B4 (de) 2006-07-13 2006-07-13 Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610032443 DE102006032443B4 (de) 2006-07-13 2006-07-13 Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006032443A1 DE102006032443A1 (de) 2008-01-17
DE102006032443B4 true DE102006032443B4 (de) 2009-03-12

Family

ID=38825238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610032443 Active DE102006032443B4 (de) 2006-07-13 2006-07-13 Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006032443B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028983A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 桂林机床股份有限公司 工作台斜镶条面刨磨夹具

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20161014A1 (it) * 2016-02-24 2017-08-24 Technai Team S R L Testa birotativa per macchina utensile.
EP3593940B1 (de) * 2018-07-09 2023-06-28 Reiden Technik AG Werkzeugmaschine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR790486A (fr) * 1935-05-24 1935-11-21 étau dè machine-outil à inclinaison variable
US4630509A (en) * 1983-03-26 1986-12-23 Mclean Joseph G Articulated assembly of members
DE60102023T2 (de) * 2000-10-17 2004-09-02 Fpt Industrie S.P.A. Zweifach drehbarer spindelkopf für werkzeugmaschinen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR790486A (fr) * 1935-05-24 1935-11-21 étau dè machine-outil à inclinaison variable
US4630509A (en) * 1983-03-26 1986-12-23 Mclean Joseph G Articulated assembly of members
DE60102023T2 (de) * 2000-10-17 2004-09-02 Fpt Industrie S.P.A. Zweifach drehbarer spindelkopf für werkzeugmaschinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028983A (zh) * 2012-12-24 2013-04-10 桂林机床股份有限公司 工作台斜镶条面刨磨夹具
CN103028983B (zh) * 2012-12-24 2015-01-21 桂林机床股份有限公司 工作台斜镶条面刨磨夹具

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006032443A1 (de) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2835203B1 (de) Werkzeugmaschine und Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit mindestens zwei separaten Bearbeitungseinheiten
DE60102023T2 (de) Zweifach drehbarer spindelkopf für werkzeugmaschinen
DE2658970C3 (de) Kurbelwellenfräsmaschine
DE102007008416A1 (de) Pneumatisch gesteuertes Rotations-Stellglied
CH679841A5 (de)
WO2001032367A1 (de) Bearbeitungsmaschine zum mehrachsigen bewegen eines werkzeuges oder eines werkstückes
EP2756891B1 (de) Vorrichtung zum Biegen strangförmiger Werkstücke
EP1936347A2 (de) Vorrichtung zur Lagerung von Rotoren, insbesondere Gelenkwellen, in einer Auswuchtmaschine
DE2907208A1 (de) Fraesmaschine
DE102006032443B4 (de) Vorrichtung zum Positionieren und Adapter zum Anschließen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks
EP1502673A1 (de) Werkzeugmaschine mit Werkzeug-Hubantrieb
DE19853756C1 (de) Positioniervorrichtung für die Positionierung und Meßeinrichtung für die Positionsbestimmung eines Maschinenteils
WO2009050043A1 (de) Antriebseinheit zur prüfung von getrieben und vorrichtung zur prüfung von getrieben
EP0106244A1 (de) Linearbewegungsvorrichtung für Maschinen
EP2478996A1 (de) Werkzeugwechsler
EP1878550B1 (de) Spindeleinheit für ein mehrspindeliges Bohraggregat
DE2044429A1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von kugelförmigen Innenflachen, die auf einem vertikalen Trager angeordnet ist
EP1577040A1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von mit Schneidzähnen versehenen Werkstücken
DE3114440A1 (de) "schraubenspindel-vorschubeinrichtung"
EP1076399A2 (de) Linearantrieb
DE2418242B2 (de) Elektrische Antriebseinheit, beispielsweise zum Antrieb von Trommelwaschmaschinen, bestehend aus zwei baulich zusammengefaßten Antriebsmotoren
DE2365768A1 (de) Schneidwerkzeughalter fuer drehautomaten
DE102007009296A1 (de) Bearbeitungseinrichtung
EP0925870B1 (de) Vorrichtung zur Positionierung eines ersten Maschinenteils gegenüber einem zweiten Maschinenteil
EP1781848B1 (de) Spindelträgerbrücke für ringspinnmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition