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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, welche ein Ändern
einer Maschinenart durch Austauschen eines Basisrahmens oder einer
Bearbeitungseinheit durch einen Basisrahmen bzw. eine Bearbeitungseinheit
einer anderen Ausführung unterstützt.
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Hintergrund der Erfindung
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In
dem Stand der Technik wird in der offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61-86144 ein Bearbeitungszentrum vorgeschlagen. Bei
diesem Bearbeitungszentrum ist ein Doppelständer derart
angeordnet, dass er sich seitlich über einen Unterbau erstreckt.
Ein Spindelkopf (eine Spindelvorrichtung) ist an dem oberen Abschnitt
des Ständers in einer derartigen Art und Weise angebracht,
dass er in der vertikalen Richtung und der seitlichen Richtung beweglich
ist. Der Spindelkopf weist eine Spindel auf, an welche ein Werkzeug
in einer lösbaren Art und Weise angebracht ist. Ein Tisch ist
auf der oberen Fläche des Unterbaus angeordnet, um Werkstücke
zu halten.
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Die
offengelegte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 1-146631 schlägt eine Vertikal-Werkzeugmaschinenart
vor. Die Vertikal-Werkzeugmaschinenart weist aufrechte Seitenwände
auf, welche integriert mit linken und rechten Seiten des Unterbaus ausgebildet
sind. Eine Querschiene erstreckt sich zwischen den oberen Abschnitten
der zwei Seitenwände. Ein Schlitten ist auf der Querschiene
derart angebracht, dass er in einer hin- und hergehenden Art und
Weise in einer X-Achsenrichtung (seitliche Richtung) und einer Y-Achsenrichtung
(Längsrichtung) beweglich ist. Ferner ist ein Spindelkopf,
welcher eine Spindel aufweist, an dem Schlitten angebracht, um in
einer Z-Achsenrichtung (vertikalen Richtung) beweglich zu sein.
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Bei
dem in der offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61-86144 beschriebenen Bearbeitungszentrum bilden der
Unterbau und der Ständer einen Basisrahmen. Der Spindelkopf,
ein Bewegungsmechanismus, welcher den Spindelkopf bewegt, und ein
Drehmechanismus, welcher die Spindel dreht, bilden eine Bearbeitungseinheit.
In dem Bearbeitungszentrum der offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61-86144 sind der Basisrahmen und die Bearbeitungseinheit
in einer untrennbaren Art und Weise ausgebildet. Dies führt zu
einer Unzulänglichkeit. Das heißt, der Basisrahmen
oder die Bearbeitungseinheit können nicht einfach ausgetauscht
werden. Somit muss das gesamte Bearbeitungszentrum ausgetauscht
werden, wenn die Maschinenart geändert wird.
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Ebenso
wie das Bearbeitungszentrum, welches in der offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61-86144 offenbart ist, ist die Vertikal-Werkzeugmaschinenart,
welche in der offengelegten
japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 1-146631 offenbart
ist, nicht so ausgebildet, dass sie ein Austauschen des Basisrahmens
oder der Bearbeitungseinheit unterstützt, und weist somit
die gleiche Unzulänglichkeit wie das Bearbeitungszentrum der
offengelegten
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61-86144 auf.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine
bereitzustellen, welche eine Trennung einer Bearbeitungseinheit
von einem Basisrahmen ermöglicht und ein Ändern
einer Maschinenart ermöglicht, indem der Basisrahmen oder
die Bearbeitungseinheit durch einen bzw. eine einer anderen Ausführungsform
ersetzt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte
und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Werkzeugmaschine mit einem Basisrahmen,
einem Werkstücktisch, einer Bearbeitungseinheit und einem
Verbindungsabschnitt bereitgestellt. Der Basisrahmen weist einen
Bearbeitungsbereich auf. Der Bearbeitungsbereich kann in einer vertikalen
Richtung oben offen sein. Der Basisrahmen weist einen linken und
einen rechten Seitenrahmen und einen Verbindungsrahmen, welcher
die zwei Seitenrahmen verbindet, auf. Der Werkzeugtisch ist an dem
Basisrahmen in dem Bearbeitungsbereich angeordnet. Die Bearbeitungseinheit
ist an einem oberen Abschnitt des Basisrahmens angeordnet, wobei
die Bearbeitungseinheit eine Spindelvorrichtung aufweist. Der Verbindungsabschnitt
verbindet die Bearbeitungseinheit und den Basisrahmen in einer lösbaren
Art und Weise. Der Basisrahmen kann derart ausgebildet sein, dass
er aus mehreren Basisrahmen unterschiedlicher Ausführungen
ausgewählt werden kann. Die Werkzeugmaschine kann ferner
eine Bearbeitungsbereichabdeckung umfassen, welche in einem Bereich
angeordnet ist, welcher durch den Basisrahmen und die Bearbeitungseinheit
gebildet wird, um den Bearbeitungsbereich von der Außenseite
abzuschirmen. Die Bearbeitungsbereichabdeckung ist derart ausgebildet,
dass sie eine Bewegung der Spindelvorrichtung ermöglicht.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht, welche eine erste Ausführungsform
einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsseitenansicht entlang eines mittleren Abschnitts
der in 1 gezeigten Werkzeugmaschine;
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3 ist
eine Querschnittsdraufsicht der in 1 gezeigten
Werkzeugmaschine;
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4 ist
eine Vorderansicht, welche einen Basisrahmen, einen Bearbeitungsrahmen
und einen Y-Achsen-Schlitten der in 1 gezeigten
Werkzeugmaschine zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine Bearbeitungsbereichabdeckung der
in 1 gezeigten Werkzeugmaschine zeigt;
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6 ist
eine Perspektivansicht, welche eine Spanverwertungsvorrichtung für
die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsseitenansicht, welche eine zweite Ausführungsform
einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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8 ist
eine schematische Vorderansicht, welche eine Tür der in 7 gezeigten
Werkzeugmaschine in einem geschlossenen Zustand zeigt;
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9 ist
eine schematische Vorderansicht, welche die Tür der in 7 gezeigten
Werkzeugmaschine in einem offenen Zustand zeigt;
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10 ist
eine schematische Seitenansicht, welche die Tür der in 7 gezeigten
Werkzeugmaschine in einem offenen Zustand zeigt;
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11 ist
eine Querschnittseitenansicht, welche eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, welche in einem Bearbeitungssystem
verwendet wird;
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12 ist
eine perspektivische Teilansicht, welche eine Werkzeugmaschine der 11 zeigt;
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13 ist
eine Querschnittsseitenansicht, welche einen Werkstücktisch
in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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14 ist
eine Querschnittsvorderansicht, welche einen separierten Basisrahmen
in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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15(a) ist eine Querschnittsvorderansicht, welche
eine sechste Ausführungsform einer Werkzeugmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt, welche in einem Bearbeitungssystem verwendet
wird;
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15(b) ist eine Querschnittsansicht entlang einer
Linie 15b-15b in 15(a) und zeigt einen vorderen
Abschnitt einer Maschinenabdeckung und eine Erzeugnisbeladevorrichtung/Erzeugnisentladevorrichtung;
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16 ist
eine Querschnittsdraufsicht, welche einen Basisrahmen und eine Werkzeugwechselvorrichtung
gemäß einer siebten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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17(a) und 17(b) sind
erklärende Darstellungen, welche einen Detektor zeigen,
welcher eine abweichende Anbringung eines Werkzeugs in der siebten
Ausführungsform detektiert;
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18(a) bis 18(d) sind
schematische Perspektivansichten, welche Basisrahmen gemäß weiterer
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen; und
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19 ist
eine Perspektivansicht, welche einen Basisrahmen und einen Bearbeitungsrahmen
in einem getrennten Zustand gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Eine
erste Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben
werden.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, weist die Werkzeugmaschine
der ersten Ausführungsform einen Basisrahmen 10,
eine Bearbeitungseinheit 40, einen Werkzeugwechsler 41,
eine Bearbeitungsbereichabdeckung 61 und eine Spanverwertungsvorrichtung 65 auf.
Die Bearbeitungseinheit 40 ist in einer abnehmbaren Art
und Weise an der oberen Fläche des Basisrahmens 10 angebracht.
Der Werkzeugwechsler 41 ist an dem Basisrahmen 10 angebracht.
Die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ist in einem Bearbeitungsbereich
E angeordnet, welcher an der Innenseite des Basisrahmens 10 definiert
ist. Die Spanverwertungsvorrichtung 65 ist unter der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet.
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Wie
in 1 und 4 gezeigt, umfasst der Basisrahmen 10 zwei
parallele linke und rechte Seitenrahmen 11, einen oberen
Verbindungsrahmen 12, welcher als Verbindungsrahmen dient
und die oberen Abschnitte der zwei Seitenrahmen 11 integriert
verbindet, um die beiden Seitenrahmen 11 zu überbrücken,
und einen unteren Verbindungsrahmen 13, welcher als Verbindungsrahmen
dient und die vertikal mittleren Abschnitte der beiden Seitenrahmen 11 integriert
verbindet, um die beiden Seitenrahmen 11 zu überbrücken.
Der Bearbeitungsbereich E, welcher in einer vertikalen Richtung
offen ist, ist vor dem unteren Verbindungsrahmen 13 zwischen
den beiden Seitenrahmen 11 definiert. Ein Werkstücktisch 14 zum
Halten eines Werkstückes ist an der vorderen Fläche
des unteren Verbindungsrahmens 13 angebracht. Wie in 1 gezeigt,
ist ein ausgeschnittener Abschnitt 11a in dem vorderen
Abschnitt von jedem Seitenrahmen 11 ausgebildet, um Werkstücken
zu ermöglichen, von einer in den Zeichnungen nicht gezeigten
Werkstückübertragungsvorrichtung auf den Werkstücktisch 14 gelegt
zu werden und von dem Werkstücktisch 14 entfernt
zu werden.
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Die
Bearbeitungseinheit 40 ist in einer lösbaren Art
und Weise an Befestigungsflächen 11b angebracht,
welche an den oberen Enden der Seitenrahmen 11 des Basisrahmens 10 definiert
sind. Bezug nehmend auf 4 sind mehrere Gewindelöcher 11c in
jeder der Befestigungsflächen 11b ausgebildet.
Ein Bearbeitungsrahmen 55, welcher in dem in 1 gezeigten
Zustand von oben betrachtet im Wesentlichen U-förmig ist,
ist an mehreren Stellen mit mehreren Bolzen 56 befestigt.
Wie in 4 gezeigt, sind Bolzeneinführungslöcher 55b in
Flanschen 55a ausgebildet, welche in dem unteren Abschnitt
des Bearbeitungsrahmens 55 ausgebildet sind. Die Bolzen 56 werden
durch die Bolzeneinführungslöcher 55b eingeführt
und in den entsprechenden Gewindelöchern 11c festgezogen.
Bei dieser Ausführungsform bilden die Gewindelöcher 11c des
Seitenrahmens 11, die Flansche 55a des Bearbeitungsrahmens 55,
die Bolzeneinführungslöcher 55b und die Bolzen 56 ein
Verbindungsmittel (einen Verbindungsabschnitt) zum Verbinden der
Seitenrahmen 11 und des Bearbeitungsrahmens 55.
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Bezug
nehmend auf 1 sind zwei parallele Y-Achsenführungsschienen 15 horizontal
in der Y-Achse oder Längsrichtung auf den linken und rechten
oberen Flächen des Bearbeitungsrahmens 55 ausgelegt.
Ein Y-Achsenschlitten 16 ist auf den zwei Y-Achsenführungsschienen 15 mittels
Gleitstücken 17 angebracht, um in einer hin- und
herbewegenden Art und Weise in der Y-Achsenrichtung beweglich zu sein.
Bezug nehmend auf 2 ist ein Y-Achsenstellmotor 18 integriert
an dem hinteren Abschnitt des Bearbeitungsrahmens 55 befestigt.
Der Motor 18 weist eine Drehwelle auf, welche über
eine Kupplung in Reihe mit einer Kugelumlaufspindel 19 verbunden ist.
Die Kugelumlaufspindel 19 befindet sich mit einer Spindelmutter 21 in
Eingriff, welche mit einem Halter 20 an dem Y-Achsenschlitten 16 angebracht
ist. Wenn der Y-Achsenstellmotor 18 die Kugelumlaufspindel 19 dreht,
bewegt die Mutter 21 den Y-Achsenschlitten 16 in
der Y-Achsenrichtung hin und her.
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Bezug
nehmend auf 1 und 3 ist der Y-Achsenschlitten 16 aus
Sicht von oben durch zwei linke und rechte bewegliche Halterungen 16a und 16b und
eine bewegliche Befestigungshalterung 16c, welche mit den
hinteren Enden der zwei beweglichen Halterungen 16a und 16b verbunden
ist, im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Parallele obere
und untere X-Achsenführungsschienen 22 sind horizontal
in der X-Achsenrichtung oder seitlichen Richtung auf der vorderen
Fläche der beweglichen Befestigungshalterung 16c ausgelegt.
Ein X-Achsenschlitten 23 ist auf den X-Achsenführungsschienen 22 mittels Gleitstücken 24 angebracht,
um in einer hin- und herbeweglichen Art und Weise in der X-Achsenrichtung beweglich
zu sein. Wie in 3 gezeigt, ist ein X-Achsenstellmotor 25 an
der hinteren Fläche der beweglichen Befestigungshalterung 16c des
Y-Achsenschlittens 16 angeordnet. Der Motor 25 weist
eine Drehwelle auf, welche durch eine Halterung 27 mit
einer Kugelumlaufspindel 26 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 26 befindet
sich mit einer Spindelmutter 28 in Eingriff, welche an
dem X-Achsenschlitten 23 mit einer Halterung 27 angebracht
ist. Wenn der X-Achsenstellmotor 25 die Kugelumlaufspindel 26 dreht,
bewegt die Mutter 28 den X-Achsenschlitten 23 in
der X-Achsenrichtung hin und her.
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Bezug
nehmend auf 2 und 3 sind zwei
linke und rechte Führungselemente 29, z. B. ein linkes
und ein rechtes Führungselement 29, an der vorderen
Fläche des X-Achsenschlitten 23 angebracht und
in die Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) gerichtet. Jedes Führungselement 29 ist
an einer Z-Achsenführungsschiene angebracht, um in einer
hin- und herbeweglichen Art und Weise in der Z-Achsenrichtung beweglich
zu sein. Die linke und rechte Z-Achsenführungsschiene 31 sind
parallel zueinander ausgelegt, um sich in der Z-Achsenrichtung an
der hinteren linken und rechten Seite eines Z-Achsenschlittens 30 zu
erstrecken. Ein Z-Achsenstellmotor 32 ist an dem oberen
Ende des X-Achsenschlittens 23 angebracht. Der Motor 32 weist
eine Drehwelle auf, welche mit einer Kugelumlaufspindel 33 über
eine Halterung 34 verbunden ist. Die Kugelumlaufspindel 33 befindet
sich mit einer Spindelmutter 35 in Eingriff, welche über
einer Halterung 34 an dem Z-Achsensattel 30 angebracht
ist. Wenn der Z-Achsenstellmotor 32 die Kugelumlaufspindel 33 dreht, bewegt
die Mutter 35 den Z-Achsenschlitten 30 in der Z-Achsenrichtung
hin und her.
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Eine
Spindelvorrichtung 36 ist an dem Z-Achsenschlitten 30 nach
unten gerichtet angebracht. Die Spindelvorrichtung 36 weist
eine Spindel 37 auf, an deren unteren Ende ein Werkzeug 38 angebracht
ist, um ein Werkstück zu bearbeiten. Ein Stellmotor 39 ist
an dem Z-Achsenschlitten 30 angebracht, um die Spindel 37 zu
drehen. Bei dieser Ausführungsform bilden der Bearbeitungsrahmen 55,
der Y-Achsenschlitten 16, der Y-Achsenstellmotor 18,
der X-Achsenschlitten 23, der X-Achsenstellmotor 25, der
Z-Achsenschlitten 30, der Z-Achsenstellmotor 32,
die Spindelvorrichtung 36, der Stellmotor 39 und dergleichen
die Bearbeitungseinheit 40.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine Werkzeugwechselvorrichtung 41 zum
Austauschen des an der Spindel 37 angebrachten Werkzeugs 38 an
der hinteren Fläche. des unteren Verbindungsrahmens 13 angebracht.
Ein Stellmotor 43, welcher an dem unteren Verbindungsrahmen 13 durch
eine Halterung 42 nach oben gerichtet angebracht ist, weist
eine Drehachse auf, an welcher ein Magazin 44 in einer
um eine vertikale Achse schwenkbaren Art und Weise gehalten wird.
Wie in 3 gezeigt ist, sind mehrere Werkzeuggriffe 45 an
dem Umfangsabschnitt des Magazins 44 in einer halbkreisförmigen
Art und Weise angebracht. Jeder Werkzeuggriff 45 hält
ein entsprechendes Werkzeug 38 zusammen mit einem Werkzeughalter.
Der Stellmotor 43 dreht das Magazin 44, um einen
vorbestimmten Werkzeuggriff 45 in einer Werkzeugaustauschposition
anzuordnen. Ferner werden der Y-Achsenstellmotor 18, der
X-Achsenstellmotor 25 und der Z-Achsenstellmotor 32 betrieben,
um die Spindelvorrichtung 36 in jede der X-, Y- und Z-Achsenrichtungen
derart zu bewegen, dass ein benutztes Werkzeug 38 direkt
durch ein neues Werk zeug 38 zwischen der Spindelvorrichtung 36 und
dem Magazin 44 ausgetauscht wird.
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Die
Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ist an dem Basisrahmen 10 und
dem Bearbeitungsrahmen 55 wie in 1 und 2 gezeigt
angebracht, um den Bearbeitungsbereich E gegenüber der
Außenseite zu verschließen. Wie in 5 gezeigt,
weist die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 eine im Wesentlichen
tetragonale schachtelförmige Hauptabdeckung 62,
eine obere Abdeckung 63, welche ein offenes oberes Ende 62a der
Hauptabdeckung 62 schließt, und eine rutschenförmige
untere Abdeckung 64, welche mit einem offenen unteren Ende 62b der Hauptabdeckung 62 verbunden
ist, um Schnittspänen und einem Kühlmittel zu
ermöglichen, in die Spanverwertungsvorrichtung 65 zu
fallen, auf.
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Die
Hauptabdeckung 62 weist eine vordere Platte auf, welche
ein vorderes Fenster 62c aufweist, welches von einer (nicht
gezeigten) Tür verschlossen ist, wenn ein Werkstück
bearbeitet wird, und welches offen ist, um das Einstellen und Entnehmen
eines Werkstücks zu ermöglichen. Ferner weist
die Hauptabdeckung 62 eine hintere Platte auf, welche ein
hinteres Fenster 62d aufweist, welches geschlossen ist,
wenn ein Werkstück bearbeitet wird, und welches offen ist,
wenn Werkzeuge ausgetauscht werden, um der Werkzeugwechselvorrichtung 41 zu
ermöglichen, sich dadurch zu bewegen. Die obere Abdeckung 63 ist
an dem Bearbeitungsrahmen 55 der Bearbeitungseinheit 40 angebracht.
Die obere Abdeckung 63 weist vordere und hintere horizontale
Abdeckgewebeunterbringungskästen 66 und 67,
eine bewegliche Halterung 70, eine Schiebeabdeckung 71 und
eine bewegliche Befestigungsplatte 72 auf. Die bewegliche
Halterung 70 wird von oben betrachtet rechtwinklig in der
X-Achsenrichtung bewegt und ist mit den Enden von Abdeckgeweben 68 und 69 verbunden,
welche aus den zwei Kästen 66 und 67 gezogen
werden. Die Schiebeabdeckung 71 ist in der beweglichen
Halterung 70 angeordnet. Die bewegliche Befestigungsplatte 72 wird
mit einem Zwischenteil der Schiebeabde ckung 71 verbunden
und in der Y-Achsenrichtung bewegt. Ferner ist die bewegliche Befestigungsplatte 72 mit
dem unteren Ende des Z-Achsenschlitten 30 verbunden und
weist ein Loch 72a auf, durch welches die Spindelvorrichtung 36 eingesetzt
ist, um eine Bewegung in der vertikalen Richtung zu ermöglichen.
Somit ist die Spindelvorrichtung 36 in den drei Richtungen
der X-, Y- und Z-Achsen beweglich. Die Schiebeabdeckung 71 kann
eine Rollabdeckung sein, welche ein Abdeckgewebe verwendet.
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Bei
der ersten Ausführungsform dient der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 als
ein vorderer Haltekörper und das Abdeckgewebe 68 dient als
eine Abdeckschicht, welche einen Abdeckabschnitt ausbildet, welcher
in Richtung der Vorderseite der Spindelvorrichtung 36 angeordnet
ist.
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Die
untere Abdeckung 64 weist einen Rutschenabschnitt 64a,
einen ausgeschnittenen Abschnitt 64b und eine Öffnung 64c auf.
Der ausgeschnittene Abschnitt 64b ist in einer hinteren
Platte des Rutschenabschnitts 64a ausgebildet und ermöglicht
das Eindringen des Werkstücktisches 14. Die Öffnung 64c dient
zum Auswerfen von Schnittspänen und dergleichen in die
Spanverwertungsvorrichtung 65.
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Wie
in 6 gezeigt weist die Spanverwertungsvorrichtung 65 ein
Hauptgehäuse 75, ein Fördermittel 78 und
ein Filter 79 auf. Das Fördermittel 78 weist
mehrere (nicht gezeigte) Flügel oder Schaufeln auf und
erstreckt sich zwischen zwei Rollen 76 und 77,
welche in dem Hauptgehäuse 75 angeordnet sind.
Der Filter 79 ist zylindrisch und seitlich an der Innenseite
des Fördermittels 78 angeordnet, um Schnittspäne
aus dem Kühlmittel zu entfernen. Schnittspäne
fallen durch eine Öffnung 75a, welche in einer
oberen Platte des Hauptgehäuses 75 ausgebildet
ist, in das Fördermittel 78 und werden dann zu der
Rückseite der Werkzeugmaschine befördert, um in
einem Spaneimer 51 wiedergewonnen zu werden. Das von dem
Filter 79 gefilterte Kühlmittel wird von einem
Auslassanschluss 75b, welcher in einer Seitenfläche
des Hauptgehäuses 75 ausgebildet ist, zu einem
Kühlmitteltank T geführt. Eine Pumpe P fördert das
Kühlmittel von dem Tank T zu einem Werkstückbearbeitungsabschnitt
der Werkzeugmaschine.
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Nun
wird der Betrieb der Werkzeugmaschine beschrieben werden.
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Ein
Werkstück wird auf der oberen Fläche des Werkstücktisches 14 angeordnet
und in einer vorbestimmten Position mit einem Werkstückklemmmechanismus
befestigt. Der Stellmotor 39 wird betätigt, um
die Spindel 37 zu drehen. Ferner werden der Y-Achsenstellmotor 18,
der X-Achsenstellmotor 25 und der Z-Achsenstellmotor 32 betätigt,
um das Werkstück mit einem Werkzeug 38 zu bearbeiten. Die
Schnittspäne, welche hergestellt werden, wenn das Werkstück
bearbeitet wird, werden direkt von einem Ablassbereich 52,
welcher an dem Umfang des Werkstücktisches 14 definiert
ist, in die Spanverwertungsvorrichtung 65 fallengelassen.
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Wenn
eine Bearbeitungsaufgabe für eine vorbestimmte Zeit an
dem Werkstück ausgeführt wurde und es notwendig
ist, das Werkzeug 38 auszutauschen, öffnet eine
(nicht gezeigte) Öffnungsvorrichtung das hintere Fenster 62d der
Hauptabdeckung 62. Dann wird der Stellmotor 43 der
Werkzeugwechselvorrichtung 41 betätigt, um das
Magazin 44 zu drehen und einen Werkzeuggriff 45 durch
das hintere Fenster 62d in einer Werkzeugaustauschposition
anzuordnen. Eine Bewegung der Spindelvorrichtung 36 in
den drei Richtungen tauscht das benutzte Werkzeug 38 durch
ein neues Werkzeug 38 aus.
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Die
Vertikal-Werkzeugmaschinenart der ersten Ausführungsform
weist die nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
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Bei der ersten Ausführungsform ist die gesamte Bearbeitungseinheit 40 lösbar
an den Befestigungsflächen 11b der Seitenrahmen
an dem Basisrahmen 10 angebracht. Somit kann die Bearbeitungseinheit 40 ein fach
durch eine Bearbeitungseinheit 40 einer anderen Ausführung
ausgetauscht werden. Ferner kann bei einer standardisierten Bearbeitungseinheit 40 der
Basisrahmen 10 einfach durch einen Basisrahmen 10 einer
anderen Ausführung ausgetauscht werden. Dementsprechend
kann die Art der Werkzeugmaschine einfach geändert werden.
- (2) Bei der ersten Ausführungsform ist die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 in
dem Bearbeitungsbereich E des Basisrahmens 10 angeordnet. Dies
verhindert, dass Schnittspäne, welche hergestellt werden,
wenn ein Werkstück bearbeitet wird, und Kühlflüssigkeit
außerhalb des Bearbeitungsbereichs E verteilt werden. Weiterhin
ist eine Abdeckung für die gesamte Werkzeugmaschine nicht
notwendig.
- (3) Bei der ersten Ausführungsform ist die Spanverwertungsvorrichtung 65 an
dem unteren Abschnitt der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet
und der Spaneimer 51 ist an dem distalen Abschnitt der
Spanverwertungsvorrichtung angeordnet. Dies ermöglicht,
dass Schnittspäne in dem Spaneimer 51 zurückgewonnen
werden, welcher rückseitig an der Werkzeugmaschine angeordnet
ist.
- (4) Bei der ersten Ausführungsform weisen die Seitenrahmen 11 ausgeschnittene
Abschnitte 11a auf. Durch Ausbilden von (nicht gezeigten)
Fenstern in den Seiten der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 und
Türen, welche ermöglichen, dass die Fenster geöffnet
werden, können Werkstücke von neben dem Basisrahmen 10 eingeladen
und ausgeladen werden. Die ausgeschnittenen Abschnitte 11a können
als eine Halterung zum Anbringen einer Drehvorrichtung, einer Rutsche oder
dergleichen verwendet werden.
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Zweite
bis sechste Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden hierin nachfolgend der Reihe nach beschrieben werden. Bei
jeder der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden
denjenigen Komponenten gleiche Bezugszeichen gegeben, welche die
gleiche Funktion wie die entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform
aufweisen. Derartige Komponenten werden nicht im Detail beschrieben
werden.
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Eine
zweite Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf 7–10 beschrieben
werden.
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Bei
der Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform weist
die Hauptabdeckung 62 der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 eine
vordere Abdeckplatte 73 auf, welche getrennt von der Hauptabdeckung 62 ausgebildet
ist. Die vordere Abdeckplatte 73 ist ausgebildet, um etwas
größer in der linken Richtung, der rechten Richtung
und der oberen Richtung zu sein. Die vordere Abdeckplatte 73 weist
eine Öffnung auf, welche ein vorderes Fenster 73a für
das Einladen und Ausladen von Werkstücken definiert. Türen 81 und 82 öffnen
und schließen das vordere Fenster 73a. Der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und
das Abdeckgewebe 68 der oberen Abdeckung 63 bewegen
sich in Zusammenarbeit mit der Öffenbewegung der Türen 81 und 82 nach
oben, um einen oberen offenen Bereich auszubilden. Dies ermöglicht
das Entfernen, Anbringen und Kontrollieren eines Werkstücks
auf dem Werkstücktisch 14.
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Bezug
nehmend auf 7 und 8 sind die
zwei linken und rechten Türen 81 und 82 bzw.
die linke und rechte Tür 81 und 82, welche
das vordere Fenster 73a der Abdeckplatte 73 öffnen
und schließen, an dem vorderen Fenster 73a angebracht,
um in einer horizontalen Richtung in einer hin und her beweglichen
Art und Weise beweglich zu sein. Zwei obere und untere X-Achsenführungsschienen 83 sind
auf der hinteren Fläche der vorderen Abdeckplatte 73 ausgelegt,
um sich in der horizontalen Richtung zu erstrecken. Der obere Abschnitt
und der unte re Abschnitt von jeder der Türen 81 und 82 wird
horizontal in der seitlichen Richtung durch (nicht gezeigte) Rollen
entlang der X-Achsenführungsschienen 83 geführt.
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Eine
sich vertikal erstreckende Halteplatte 84 ist an den oberen
Flächen der zwei Seitenrahmen 11 befestigt. Wie
in 8 gezeigt, ist eine X-Achsenführungsschiene 85 horizontal
in der seitlichen Richtung auf der vorderen Fläche der
Halteplatte 84 ausgelegt. Ein beweglicher X-Achsenkörper 86 ist
auf der X-Achsenführungsschiene 85 angeordnet,
um eine Hin- und Herbewegung zu ermöglichen. Der bewegliche
X-Achsenkörper 86 wird durch die Kolbenstange
eines Zylinders 87 hin und her bewegt, welche an der sich
in der X-Achsenrichtung erstreckenden Halteplatte 84 angeordnet
ist. Zwei linke und rechte Kettenzahnräder 88 und 89,
z. B. ein linkes Kettenzahnrad und ein rechtes Kettenzahnrad, sind an
der vorderen Fläche der Halteplatte 84 angebracht.
Eine Kette 90, welche mit den zwei Enden des beweglichen
X-Achsenkörpers 86 verbunden ist, verläuft
zwischen den Kettenzahnrädern 88 und 89. Der
bewegliche X-Achsenkörper 86 ist über
eine Verbindungsplatte 91 und eine Nockenplatte 93,
welche später beschrieben werden, mit der Tür 81 verbunden.
Die Kette 90 ist mit dem oberen Abschnitt einer Verbindungsplatte 92,
welche mit der Tür 82 verbunden ist, verbunden.
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Bezug
nehmend auf 8 sind zwei sich vertikal erstreckende
Z-Achsenführungsschienen 94 an linken und rechten
Teilen der vorderen Fläche der Halteplatte 84 ausgelegt.
Zwei Z-Achsenheber 95, welche einen Hebeführungsmechanismus
bilden, der in der vertikalen Richtung angehoben und abgesenkt werden
kann, sind an den Z-Achsenführungsschienen 94 angeordnet.
Die Z-Achsenheber 95 sind mit entsprechenden Verbindungselementen 96 an
den zwei Enden des Abdeckgewebeunterbringungskastens 66 für
die obere Abdeckung 63 verbunden. Ein Nockenmitnehmer 97,
welcher an dem linken Z-Achsenheber 95 angebracht ist,
befindet sich mit einer Nockennut 93a in Eingriff, welche
in der Nockenplatte 93 ausgebildet ist, die mit der Verbindungsplat te 91 verbunden
ist. Die Nockenplatte 93 und der Nockenmitnehmer 97 bilden
einen Nockenmechanismus. Die Nockenplatte 93 ist integriert
mit der Tür 81 an der Rückseite der Tür 81 verbunden.
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Bei
der zweiten Ausführungsform bilden die X-Achsenführungsschiene 85,
der bewegliche X-Achsenkörper 86, der Zylinder 87,
die Kettenzahnräder 88 und 89, die Verbindungsplatten 91 und 92, die
Nockenplatte 93, die Z-Achsenführungsschienen 94,
die Z-Achsenheber 95, die Verbindungselemente 96,
der Nockenmitnehmer 97 und dergleichen einen synchronisierenden Öffen-/Schließmechanismus 98, welcher
den Öffen-/Schließvorgang des Abdeckgewebes 68 mit
dem Öffen-/Schließvorgang der Türen 81 und 82 synchronisiert.
Der synchronisierende Öffen-/Schließmechanismus 98 wird
von einer Schutzabdeckung 99, welche an der Halteplatte 84 angebracht
ist, wie in 7 gezeigt abgedeckt.
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Der
Betrieb der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben
werden.
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7 und 8 zeigen
einen Zustand, in welchem das vordere Fenster 73a der Abdeckplatte 73 durch
die Türen 81 und 82 geschlossen ist,
der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 in einer untersten
Position angeordnet ist, und das Abdeckgewebe 68 in einer
horizontalen Schließposition gehalten wird, d. h., an einer
Oberseitenposition des Bearbeitungsbereichs E. In diesem Zustand,
wenn die Kolbenstange des Zylinders 87 nach links ausgefahren
wird, wird der bewegliche X-Achsenkörper 86 auch
nach links bewegt und die Kette 90 wird in der Richtung
entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Somit bewegt der bewegliche
X-Achsenkörper 86 die Verbindungsplatte 91 nach
links und öffnet die Tür 81 nach links.
Ferner bewegt die Kette 90 die Verbindungsplatte 92 nach
rechts und öffnet die Tür 82 nach rechts.
Dies öffnet die linke und rechte Tür 81 und 82 und öffnet
dadurch das vordere Fenster 73a der vorderen Abdeckplatte 73.
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Während
sich die Tür 81 nach links bewegt, bewegt sich
auch die Nockenplatte 93 nach links. Somit bewegt sich
der Nockenmitnehmer 97, welcher in der Nockennut 93a aufgenommen
ist, diagonal entlang der Nockennut 93a nach oben. Dies
bewegt den Z-Achsenheber 95 entlang der Z-Achsenführungsschienen 94.
Demzufolge wird der Abdeckgewebeunterbringungskasten 96 der
oberen Abdeckung 63 durch das Verbindungselement 96 nach
oben angehoben, das Abdeckgewebe 68, welches mit dem Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 verbunden
ist, wird in einen schrägen Zustand nach oben angehoben
und ein offener Bereich über der Oberseitenposition des
Bearbeitungsbereichs E wird erweitert.
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Die
Werkzeugmaschine der zweiten Ausführungsform weist die
nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
- (1)
Bei der zweiten Ausführungsform wird Bezug nehmend auf 10 das
vordere Fenster 73a der vorderen Abdeckplatte 73 nach
oben angehoben und das Abdeckgewebe 68 wird herausgezogen und
erstreckt sich in einen diagonalen Zustand. Dies bildet einen offenen
Bereich an der Oberseite des Bearbeitungsbereichs E aus, welcher
sich nach oben in Richtung der Vorderseite erstreckt. Dies ermöglicht
einer Bedienperson sich dem Bearbeitungsbereich E durch das offene
vordere Fenster 73a zu nähern, ohne von dem Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und
dem Abdeckgewebe 68 gestört zu werden, um ein
Werkstück einzuladen oder auszuladen oder Werkzeuge für die
Spindel 37 auszutauschen. Ferner gibt es keinen Bedarf,
den Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 und das Abdeckgewebe 68 der
oberen Abdeckung 63 zu entfernen. Somit öffnet
sich die obere Abdeckung 63 schnell nach oben.
- (2) Bei der zweiten Ausführungsform wird der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 nach
oben angehoben und das Abdeckgewebe 68 wird, wie in dem
Zustand der 10 gezeigt, geneigt. Öltröpfchen
und Schnittspäne, welche sich auf dem Abdeckgewebe 68 ansammeln,
bewegen sich und fallen somit nach unten in Richtung der Rückseite
entlang der geneigten Fläche. Dies verringert die Anzahl
der Zeiten, zu denen Öltröpfchen und Schnittspäne
von Hand von dem Abdeckgewebe 68 entfernt werden.
- (3) Bei der zweiten Ausführungsform wird derselbe Zylinder 87 verwendet,
um den Öffenvorgang des Abdeckgewebes 68 in Zusammenarbeit
mit dem Öffenvorgang der Türen 81 und 82 auszuführen.
Somit kann das Öffnen und Schließen von jedem
Teil mit einem einzelnen Bedienelement rasch ausgeführt
werden. Ferner kann die Anzahl der Komponenten eines Antriebsmechanismus verringert
werden. Dies erleichtert die Herstellung und das Zusammenbauen des
Antriebsmechanismus und verringert Kosten. Die vorliegende Ausführungsform
verbessert insbesondere eine Bearbeitbarkeit bei einer Werkzeugmaschine,
welche die obere Abdeckung 63 an eine niedrige Position setzt,
um die Höhe des Bearbeitungsbereichs E soweit wie möglich
zu verringern.
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Eine
dritte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in einem
Verarbeitungssystem verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben
werden.
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Bei
diesem Bearbeitungssystem werden unter Bezugnahme auf 11 mehrere
Werkzeugmaschinen in einer Reihe entlang einer Bearbeitungslinie,
welche sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, angeordnet. Bei dem
Basisrahmen 10 einer jeden Werkzeugmaschine wird einer
von den linken und rechten Flanschen 111a einer Rutsche 111,
welche in dem Bearbeitungsbereich E angeordnet ist, von einer unteren
Fläche 11f des ausgeschnittenen Abschnitts 11a in
jedem Seitenrahmen 11 gehalten. Eine gemeinsame Spanverwertungsvorrichtung 65 des
Bear beitungssystems erstreckt sich entlang einer Bearbeitungslinie
unter jeder Werkzeugmaschine. Eine obere Platte des Hauptgehäuses 75 der
Spanverwertungsvorrichtung 65 weist mehrere Öffnungen 75a auf,
welche jeweils mit der Unterseite von einer der Rutschen 111 verbunden
sind.
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Jede
Werkzeugmaschine weist eine roboterarmartige Werkstückübertragungsvorrichtung 112 auf,
um Werkstücke für jede Werkzeugmaschine der Reihe
nach einzuladen und auszuladen. Eine Maschinenabdeckung 113,
welche alle Werkzeugmaschinen umgibt, ist an der Außenseite
der Werkzeugmaschinen angeordnet. Die Maschinenabdeckung 113 weist
Seitenabdeckungen auf, welche an der vorgelagerten Seite und der
nachgelagerten Seite bezogen auf die Richtung, in welcher Aufgaben
voranschreiten, angeordnet sind. Die Seitenabdeckungen weisen Fenster 113a und 113b auf,
welche geschlossen sind, wenn Werkstücke bearbeitet werden,
und offen sind, wenn Werkstücke eingeladen und ausgeladen
werden.
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Bei
dem Bearbeitungssystem der vorliegenden Ausführungsform
wird die Spanverwertungsvorrichtung 65 gemeinsam von mehreren
Werkzeugmaschinen verwendet. Dies ermöglicht, dass die
Struktur des Bearbeitungssystems vereinfacht wird. Ferner werden
die Werkzeugmaschinen alle von der Maschinenabdeckung 113 abgedeckt.
Somit kann die Bearbeitungsbereichabdeckung 61, welche
für jede Werkzeugmaschine vorgesehen ist, weggelassen werden.
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Eine
vierte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf 13 beschrieben werden.
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Bei
der vierten Ausführungsform ist Bezug nehmend auf 13 eine
Drehbasis 123 an dem Boden des ausgeschnittenen Abschnitts 11a von
jedem der zwei Seitenrahmen 11 angebracht. Die Drehbasis 123 wird
von einem Lager 121 gehalten und in einer hin und her beweglichen
Art und Weise von einem Kippmo tor 122 um eine horizontale
Achse gedreht. Ein Kipptisch 14A, welcher als ein Werkstücktisch
dient, ist an den zwei Drehbasen 123 angebracht. Ein Werkstück
wird auf dem Kipptisch 14A gehalten. Obwohl es in den Zeichnungen
nicht gezeigt ist, kann bei dieser Ausführungsform ein
Indextisch, welcher als ein Werkstücktisch dient, auf dem Kipptisch 14A angebracht
werden, um drehbar um eine Achse zu sein, welche sich senkrecht
zu der Kippachse erstreckt.
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Eine
fünfte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf 14 beschrieben werden.
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Bei
der fünften Ausführungsform, wie sie in 14 gezeigt
ist, ist jeder Seitenrahmen in der vertikalen Richtung in zwei Teilrahmen
geteilt. Ein unterer Teilrahmen 124 weist eine obere Fläche
auf, mit welcher ein oberer Teilrahmen 125 in einer über
Bolzen 126 und Muttern 127 lösbaren Art
und Weise verbunden ist.
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Bei
dieser Ausführungsform ist der Seitenrahmen 11 in
obere und untere Teile geteilt. Dies ermöglicht, dass die
Höhe des Seitenrahmens 11 einfach geändert
werden kann.
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Eine
sechste Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in einem
Bearbeitungssystem verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf 15(a) und 15(b) beschrieben
werden.
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Bei
der sechsten Ausführungsform weist das Bearbeitungssystem,
wie in 15(a) und 15(b) gezeigt,
mehrere Werkstückeinlade-/ausladevorrichtungen 131 auf,
welche jeweils für eine Werkzeugmaschine vorgesehen sind.
Jede Werkstückeinlade-/ausladevorrichtung 131 lädt/entlädt
Werkstücke durch ein Fenster 113c, welches in
der vorderen Fläche der Maschinenabdeckung 113 entsprechend
zu jeder Werkzeugmaschine ausgebildet ist, auf den/von dem Werkzeugtisch 14.
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Eine
siebte Ausführungsform einer Vertikal-Werkzeugmaschinenart
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf 16 bis 17(b) beschrieben
werden.
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Bei
der siebten Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf 16 die
Werkzeugwechselvorrichtung 41 in einem hinteren Bereich
B, welcher hinter dem Bearbeitungsbereich E des Basisrahmens 10 angeordnet
ist, angeordnet, um Werkzeuge 38 auszutauschen. Die Werkzeugwechselvorrichtung 41 weist
mehrere Werkzuggriffe 45 auf, welche entlang dem Umfang
des Werkzeugmagazins 44, welches scheibenförmig
ist, angeordnet sind. Ein Teil des Magazins 44 definiert
ausgeschnittene Abschnitte 44a, welche die Werkzeuggriffe
nicht aufweisen. Ein (nicht gezeigter) Verschluss ist an dem hinteren Fenster 62d der
Hauptabdeckung 62 angeordnet. Der Antriebsmechanismus,
welcher die Spindelvorrichtung 36 in der Y-Achsenrichtung
bewegt, und die obere Abdeckung 63 sind ausgebildet, um
die Spindelvorrichtung 36 zu einer Werkzeugaustauschposition
Pt, welche in dem hinteren Bereich B angeordnet ist, in einem Zustand,
in welchem der Verschluss offen ist, zu bewegen.
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Wie
in 17(a) gezeigt ist, ist ein Detektor S
an einem unteren Befestigungsabschnitt und zwar dem unteren Befestigungsrahmen 13 in
dem hinteren Bereich B nahe der Werkzeugaustauschposition Pt befestigt.
Der Detektor S erfasst, ob der Anbringungszustands des Werkzeugs 38,
welches neu an der Spindel 37 angebracht wurde, zufriedenstellend ist
oder nicht. Eine Lufteinblasdüse 128, welche nach oben
gerichtet ist, ist mit dem Detektor S verbunden. Eine Pressluftversorgungsquelle 129 versorgt
die Lufteinblasdüse 128 über eine Luftrohrleitung
L mit Luft mit einem konstanten Druck. Diese bläst Luft
aus einem Einblasloch 128a, welches in der Lufteinblasdüse 128 ausgebildet
ist, in einer horizontalen Richtung heraus. Ein Druckmesser 130 ist
ferner mit der Luftrohrleitung L verbunden.
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Wie
durch die gestrichelten Linien in 16 gezeigt,
wird, nachdem sich die Spindelvorrichtung 36 in dem hinteren
Bereich B einem Werkzeugaustausch unterzogen hat, das Werkzeugmagazin 44 gedreht
und die Spindelvorrichtung 36 wird in einem Zustand, in
welchem der ausgeschnittene Abschnitt 44a an der Werkzeugaustauschposition
Pt angeordnet ist, in eine Position bewegt, welche dem Detektor S
entspricht. Bezug nehmend auf 17(a) wird
in dieser Position das Werkzeug 38 nach unten zusammen
mit der Spindelvorrichtung 36 derart bewegt, dass die Lufteinblasdüse 128 in
der Mitte einer Aussparung 38a, welche in dem mittleren
Teil des Werkzeugs 38 angeordnet ist, angeordnet wird.
In diesem Zustand wird das Werkzeug 38 mit der Spindel 37 gedreht
und Luft wird in Richtung der Innenwandfläche der Aussparung 38a eingeblasen.
Ferner misst der Druckmesser 130 den Druck, wenn das Werkzeug gedreht
wird. Wenn der gemessene Druck um mehr als einen Referenzwert schwankt,
wird ein Schwingen des Werkzeugs 38 erkannt. Dies führt
zu einer Bestimmung, dass der Zustand des an der Spindel 37 angebrachten
Werkzeugs 38 ungewöhnlich ist und eine (nicht
gezeigte) Warnvorrichtung warnt die Bedienperson aufgrund einer
derartigen Bestimmung. Wenn das an der Spindel 37 angebrachte Werkzeug 38 stabförmig
wie ein Bohrer ist, wie in 17(b) gezeigt,
wird das Werkzeug 38 zu einer Position neben der Druckeinblasdüse 128 bewegt und
gedreht. Dann misst der Druckmesser 130 Druckschwankungen,
wenn das Werkzeug 38 gedreht wird, um zu erfassen, ob der
Anbringungszustand des Werkzeugs 38 zufriedenstellend ist
oder nicht.
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Bei
der siebten Ausführungsform ist ein Erfassungsraum für
das Werkzeug 38 an einer Stelle in dem ausgeschnittenen
Abschnitt 44a des Magazins 44 ausgebildet. Somit
ist es nicht notwendig, die Werkzeugwechselvorrichtung 41 während
der Erfassung in Richtung der Rückseite zu bewegen. Wenn Werkzeuge
ausgetauscht werden, muss ferner die Spindelvorrichtung 36 nur über
eine verhältnismäßig kurze Distanz bewegt
werden. In dem hinteren Bereich B können zusätzlich
Werkzeuge ausge tauscht werden und die Bestimmung, ob das Anbringen
eines Werkzeugs 38 an der Spindel 37 zufriedenstellend ist,
kann durchgeführt werden. Im Vergleich mit einer Struktur
zum Erfassen des Austauschens und des Befestigungszustands des Werkzeugs 38 in
dem Bearbeitungsbereich E kann ferner das Austauschen und Erfassen
eines Werkzeugs schneller ausgeführt werden. Überdies
wird der Befestigungszustand des Werkzeugs 38 in dem hinteren
Bereich B erfasst, in welchem keine Kühlflüssigkeit
und Schneidspäne angesammelt werden. Dies verbessert die
Erfassungsgenauigkeit.
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Die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen können wie
nachfolgend beschrieben modifiziert werden.
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Der
Basisrahmen 10 kann, wie in 18(a) gezeigt
ist, vereinfacht werden. Ein Fenster 11d kann in jedem
der Seitenrahmen 11, wie in 18(b) gezeigt,
ausgebildet sein. Bezug nehmend auf 18(c) kann
ferner ein ausgeschnittener Abschnitt 11e in dem hinteren
unteren Abschnitt eines jeden Seitenrahmens 11 ausgebildet
sein, um das Hauptgehäuse 75 der Spanverwertungsvorrichtung 65 aufzunehmen.
Ferner können in der Struktur der 18(c),
wie durch die gestrichelten Linien gezeigt ist, die ausgeschnittenen
Abschnitte 11a und die Fenster 11d ausgebildet
werden. Wie in 18(d) gezeigt ist, kann zusätzlich
das untere vordere Ende der zwei Seitenrahmen 11 mit einem
Verbindungsrahmen 132 verbunden sein. Wie durch die gestrichelten
Linien in 18(d) gezeigt ist, kann die
Vorderseite der zwei Seitenrahmen mit einem Verbindungsrahmen 133 insgesamt
verbunden sein. Der Verbindungsrahmen 132 kann auch bei
dem Basisrahmen 10, welcher in jeder der 18(a)–18(c) gezeigt
ist, verwendet werden.
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Bezug
nehmend auf 19 kann der Seitenrahmen 11 bei
einer Betrachtung des Seitenrahmens 11 von der Seite stufenförmig
ausgebildet sein und der Bearbeitungsrahmen 55 kann einen
Seitenrahmenabschnitt ähnlich zu dem Basisrahmen 10 aufweisen.
Die untere Fläche des Seitenrahmenabschnitts des Bear beitungsrahmens 55 wird
mit der oberen Fläche des Seitenrahmens 11 verbunden
und der Seitenrahmen 11 und der Seitenrahmenabschnitt werden
miteinander mit z. B. Bolzen verbunden. Eine Rutsche 134 kann
zuvor integriert mit dem Basisrahmen 10 oder an dem Basisrahmen 10 angebracht ausgebildet
sein, und der Werkstücktisch 14 kann derart gehalten
werden, dass ein Schnittspanfallbereich über der Rutsche 134 ausgebildet
wird. Bei diesem Beispiel kann die untere Abdeckung 64 von
der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 weggelassen werden.
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Bei
der ersten in 1 gezeigten Ausführungsform
kann z. B. ein (nicht gezeigter) Verschluss einschließlich
einer Tür als eine Vorrichtung zum Öffnen und
Schließen des hinteren Fensters 62d der Hauptabdeckung 62 in
einer Öffnung des Basisrahmens 10 angeordnet werden,
welcher das Magazin 44 hält. Der Verschluss, welcher
zwischen dem Bearbeitungsbereich für Werkstücke
und der Werkzeugwechselvorrichtung 41 angeordnet ist, verhindert, dass
Schnittspäne, welche in dem Bearbeitungsbereich hergestellt
werden, und Kühlmittel in Richtung der Werkzeugwechselvorrichtung 41 verteilt
werden.
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Bei
der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 der in 5 gezeigten
Ausführungsform können die Hauptabdeckung 62,
die obere Abdeckung 3 und die untere Abdeckung 64 integriert
ausgebildet sein. Ferner kann die untere Abdeckung 64 von
der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 weggelassen werden.
In diesem Fall wird der in 19 gezeigte
Basisrahmen 10 verwendet. Ferner kann die Bearbeitungsbereichabdeckung 61 durch
eine Kombination gemäß der Beschreibung ausgebildet
werden, wie z. B. durch Kombinieren der vorderen Abdeckplatte 73 mit
einer Seitenabdeckplatte, um die Hauptabdeckung 62 auszubilden.
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Bei
der in 5 gezeigten Bearbeitungsbereichabdeckung 61 können
die Hauptabdeckung 62 und die untere Abdeckung 64 jeweils
linke und rechte Seitenplatten aufweisen, welche ein Werkstückeinladefenster
und ein Werkstückausladefenster aufweisen.
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Bei
der in 8 gezeigten zweiten Ausführungsform kann
statt des Zylinders 87, welcher die Türen 81 und 82 öffnet
und schließt, eine andere Betätigungsvorrichtung,
wie z. B. ein Motor, verwendet werden.
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Der
Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 der oberen Abdeckung 63 ist
an einer Position, welche an dem vorderen Ende der Bearbeitungsbereichabdeckung 61 angeordnet
ist, derart angeordnet, dass das Abdeckgewebe 68 aus dem
vorderen Ende herausgezogen werden kann. Stattdessen kann der Abdeckgewebeunterbringungskasten 66 an
einer Position angeordnet werden, welche an dem vorderen Ende der
beweglichen Halterung 70 angeordnet ist. In diesem Fall
hält die vordere Halterung nur das vordere Ende des Abdeckgewebes 68.
Auf die gleiche Art und Weise kann der Abdeckgewebeunterbringungskasten 67 an
einer Position angeordnet werden, welche an dem hinteren Ende der
beweglichen Halterung 70 angeordnet ist.
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Bei
der in 11 gezeigten dritten Ausführungsform
kann für jede Werkzeugmaschine eine Spanverwertungsvorrichtung 65 vorgesehen
sein.
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Als
Basisrahmen 10 der in 13 gezeigten vierten
Ausführungsform kann zusätzlich zu der in 18(a) gezeigten Art die in 18(b) oder 18(c) gezeigte Art verwendet werden. Ferner kann
als Basisrahmen 10 der in 15 gezeigten sechsten
Ausführungsform die in 18(c) oder 18(d) gezeigte Art verwendet werden.
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Bei
der vorderen Seite, der linken und rechten Seite, und der Rückseite
des Bearbeitungsbereichs E kann die Hauptabdeckung 62 der
Bearbeitungsbereichabdeckung 61 ausgebildet sein, um zumindest
die Vorderseite abzudecken, und eine Tür kann für
das vordere Fenster 62c vorgesehen sein, welche geöffnet
werden kann, um das Einladen und Ausladen eines Werkstücks
zu ermöglichen.
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Obwohl
es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, kann ein Indextisch zum
Halten eines Werkstücks auf dem unteren Verbindungsrahmen 13 angebracht sein,
um von einem Indexmechanismus, welcher einen Indexmotor aufweist,
angetrieben zu werden, um um eine Achse parallel zu der Z-Achse
drehbar zu sein.
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Der
obere Verbindungsrahmen 12 und der untere Verbindungsrahmen 13 können
integriert ausgebildet sein. Ansonsten können drei oder
mehr Verbindungsrahmen verwendet werden.
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Der
Werkstücktisch 14 kann in der X-Achsenrichtung
und der Y-Achsenrichtung beweglich sein und die Spindelvorrichtung 36 kann
nur in der Z-Achsenrichtung beweglich sein.
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Der
Basisrahmen 10 kann ausgebildet sein, um z. B. in die zwei
Seitenrahmen 11 und einen oder mehrere Verbindungsrahmen
zerlegbar zu sein.
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Zusammenfassung
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Werkzeugmaschine
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Eine
Werkzeugmaschine mit einem Basisrahmen (10), einem Werkstücktisch
(14), einer Bearbeitungseinheit (40) und einem
Verbindungsabschnitt (11c, 55a, 55b, 56)
wird offenbart. Der Basisrahmen (10) weist einen Bearbeitungsbereich
(E) auf. Der Basisrahmen (10) weist einen linken und einen
rechten Seitenrahmen (11) und einen Verbindungsrahmen (12),
welcher die zwei Seitenrahmen (11) verbindet, auf. Der
Werkstücktisch (14) ist an dem Basisrahmen (10)
in dem Bearbeitungsbereich (E) angeordnet. Die Bearbeitungseinheit
(40) ist an einem oberen Abschnitt des Basisrahmens (10)
angeordnet und weist eine Spindelvorrichtung (36) auf. Der
Verbindungsabschnitt (11c, 55a, 55b, 56)
verbindet die Bearbeitungseinheit (40) und den Basisrahmen
(10) in einer lösbaren Art und Weise.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 61-86144 [0002, 0004, 0004, 0005, 0005]
- - JP 1-146631 [0003, 0005]