DE3921042A1

DE3921042A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3921042A1
Application number: DE3921042A
Authority: DE
Inventors: Futoshi Matsuyama; Akira Hirose; Toshiyuki Takei
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1989-12-28
Also published as: US4984351A; KR900000158A; JPH027929U

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, die mindestens zwei Maschinentische aufweist, auf der mindestens ein Werk stück aufgespannt ist.

Bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen, wie Bearbeitungszentren oder Bohrwerken, ist eine Palette und ein Palettenwechsler vorgesehen, um den Zeitaufwand für den Austausch der Werk stücke zu verkürzen und dadurch die Verwendbarkeit und Pro duktivität zu erhöhen. Eine solche Vorrichtung ist im japa nischen Gebrauchsmuster Nr. 63-57 035 beschrieben. Bei einer solchen herkömmlichen Werkzeugmaschine ist ein stationärer Maschinentisch vorgesehen, und eine Vielzahl von Paletten, auf denen jeweils ein Werkstück montiert ist, können zwischen diesem Tisch und einem Palettenwechsler durch eine Paletten bewegungsvorrichtung bewegt werden. Ein Spindelkopf ist in drei Richtungen, d.h. X, Y und Z, bewegbar, die sich senk recht zueinander erstrecken, um den Zugang zum Werkstück und die Bearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen. Bei einer solchen Vorrichtung tritt keine Verzögerung durch das Befe stigen und das Lösen von der Palette auf.

Die bekannte Vorrichtung weist jedoch folgende Nachteile auf:

a) Es ist sehr schwierig, einen Spindelkopf mit hoher Fe stigkeit herzustellen, da der Spindelkopf in drei Rich tungen bewegt werden muß.
b) Es ist keine hohe Bearbeitungsgenauigkeit möglich, da als Folge der dreidimensionalen Bewegung des Spindelkopfs Bearbeitungsfehler auftreten, außerdem durch ungenaue Befestigung der Palette auf dem stationären Maschinen tisch. Die durch die dreidimensionale Bewegung des Spin delkopfes bedingten Fehler können sich zur ungenauen Be festigung der Palette auf dem stationären Maschinentisch addieren.
c) Es sind eine Reihe von mechanischen Vorrichtungen not wendig, um die Palette in einer vorgegebenen Position auf dem Maschinentisch zu positionieren und um sie dorthin zu bewegen.
d) Die zu bewegenden Elemente, wie der Spindelkopf, die Säule die den Spindelkopf trägt und eine Säulenbasis, die die Säule trägt, müssen ein großes Gewicht aufweisen, um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten und um eine drei dimensionale Bewegung ausführen zu können. Als Ergebnis wird die gesamte Maschine voluminös und die Geschwindig keit zur Bewegung des Spindelkopfes kann sich verringern.
e) In Verbindung mit Punkt d), diese schweren, aber beweg baren Maschinenelemente müssen während der Bearbeitung von einer Position zu einer anderen bewegt werden. Dies kann eine Verschiebung des Gleichgewichts verursachen.
f) In Verbindung mit Punkt d), die Gesamtgröße der Werkzeug maschine wird sehr groß im Vergleich zur Größe des Werk stücks an der Palette. Deshalb können sich Raumprobleme bei der Installation der Werkzeugmaschine in einer Fabrik ergeben.
g) Während ein Werkstück auf einer Palette bearbeitet wird, wird eine andere Palette mit einem anderen Werkstück auf dem Maschinentisch befestigt. Oder es wird während der Bearbeitung eines Werkstücks eine andere Palette vom Ma schinentisch gelöst. Wenn die Palette anhält, oder wenn diese auf dem Maschinentisch befestigt oder von ihm ge löst wird, oder wenn die Palette sich zu bewegen beginnt, kann die Palette, die gerade bearbeitet wird, angestoßen werden. Dies kann die Maschinengenauigkeit in bezug auf das gerade bearbeitete Werkstück verringern.
h) Der Spindelkopf wird in einer horizontalen Richtung be wegt, um den Bearbeitungsort zu ändern, wobei diese hori zontale Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Pa lette ist. Dies kann die Bewegungsfreiheit an dem zu be arbeitenden Punkt verringern, wenn die Anzahl der Paletten größer wird. Infolgedessen wird die Bearbeitung eines einzigen großen Werkstückes erschwert.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben be schriebenen Nachteile zu vermeiden und eine verbesserte Werk zeugmaschine zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ver besserte Werkzeugmaschine zu schaffen, welche eine hohe Be arbeitungsgenauigkeit aufweist und dabei das Gewicht und die Anzahl der mechanischen Teile verringert, wobei eine kompakte Größe und ein Gewichtsausgleich angestrebt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche kompakte und leichte Maschine zu schaffen, mit der auch große Werkstücke bearbeitet werden können.

Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Er findung mit einer Maschine erreicht, welche folgende Teile aufweist: einen Maschinenfuß mit einer oberen Fläche, auf der mindestens zwei Bearbeitungsbereiche und Werkstück-Auf spannbereiche vorgesehen sind, eine vom Maschinenfuß getra gene Säule, welche in einer Richtung bewegbar ist, erste Bewegungsmittel, um die Säule in einer ersten Richtung zu bewegen, einen Spindelkopf zur Aufnahme eines Werkzeugs, der an der Säule so befestigt ist, daß er in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung bewegt werden kann, wobei der Spindelkopf über die Bearbeitungsbereiche bewegt wird, zweite Bewegungsmittel, um den Spindelkopf in der zwei ten Richtung zu bewegen, mindestens zwei Maschinentische, auf die jeweils ein Werkstück aufgespannt wird, wobei die Tische parallel zueinander in einer dritten Richtung senk recht zur ersten und zur zweiten Richtung bewegbar sind, und wobei jeder Tisch zwischen einem Bearbeitungsbereich und einem Aufspannbereich bewegbar ist, eine Mehrzahl von Bewegungsmitteln entsprechend der Anzahl der Tische, um diese unabhängig voneinander in der dritten Richtung zu bewegen, und eine numerische Steuerung, die mit den ersten, zweiten und dritten Bewegungsmitteln verbunden ist und die Bewegung der Säule, des Spindelkopfes und der Tische numerisch steuert.

In einer anderen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine folgende Merkmale auf: mindestens zwei Ma schinentische, die nebeneinander angeordnet sind und sich in einer waagrechten Ebene erstrecken und in dieser bewegbar sind, Bewegungsmittel für diese Tische in gleicher Anzahl wie die Anzahl der Tische, um diese in der genannten Richtung zu bewegen, einen Spindelkopf, der in einer waagrechten Ebene in einer ersten Richtung senkrecht zur Ausdehnung der Tische und in einer vertikalen Richtung bewegbar ist, erste Bewe gungsmittel verbunden mit dem Spindelkopf, um diesen in der ersten Richtung zu bewegen, und zweite Bewegungsmittel ver bunden mit dem Spindelkopf, um diesen in der vertikalen Rich tung zu bewegen, und eine numerische Steuerung, um die Bewe gungsmittel für die Tische sowie die ersten und zweiten Be wegungsmittel zu steuern.

Die Mehrzahl der Maschinentische entspricht der Mehrzahl der herkömmlichen Paletten. Jeder der Tische ist unabhängig vom anderen durch Bewegungsmittel bewegbar, so daß jeder Tisch zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Nicht-Bearbei tungsbereich bewegt werden kann. Die Bewegungsmittel bewegen die Tische in einer horizontalen Richtung senkrecht zur Be wegungsrichtung des Spindelkopfes, wobei die Bewegungsrich tungen horizontal und vertikal verlaufen. Die Bewegungsmittel unterliegen einer numerischen Steuerung, um die Tische un abhängig voneinander oder gleichzeitig zu bewegen. Im letz teren Fall kann ein großes Werkstück bearbeitet werden, indem es auf eine Vielzahl von Tischen aufgespannt wird.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Werkzeugmaschine ent sprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem jedes Werkstück auf einen eigenen Maschinentisch aufgespannt ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine gemäß Fig. 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbei spiel;

Fig. 3 bis 6 Aufsichten zur Erklärung der verschiedenen Arbeitsstadien des ersten Ausführungsbei spiels;

Fig. 7 und 8 eine Aufsicht auf eine Werkzeugmaschine ent sprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei ein großes Werkstück die beiden Maschi nentische überbrückt;

Fig. 9 eine Aufsicht auf eine Werkzeugmaschine ent sprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 10 eine Aufsicht auf eine Werkzeugmaschine ent sprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 11 eine Aufsicht auf eine Werkzeugmaschine ent sprechend einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.

Im folgenden wird eine Werkzeugmaschine entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben. Die Bezeichnungen "Front", "Rück", "über", "unter" und "seitlich" werden im folgenden verwendet, um die verschiedenen Teile der Werkzeug maschine in der Lage zu beschreiben, wie sie bedient wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist ein Maschinenfuß 1 vorgesehen, auf welchem eine Säule 2 in seitlicher Richtung (X-Richtung) verschoben werden kann. Die Säule 2 ist mit einem X-Achsen-Servomotor 11 verbunden, der eine Antriebs spindel 12 in X-Richtung antreibt, so daß die Säule 2 seit lich innerhalb der Bearbeitungsbereiche bewegt werden kann.

Auf der Säule 2 ist ein Spindelkopf 3 und ein Z-Achsen- Antriebsservomotor 31 befestigt. Der Z-Achsen-Antriebsservo motor 31 ist mit dem Spindelkopf 3 durch eine Antriebsspindel (nicht gezeigt) verbunden, so daß der Spindelkopf 3 in verti kaler Richtung (Z-Richtung) in bezug auf die Säule 2 bewegbar ist. Auf dem Spindelkopf 3 ist ein Spindelservomotor 5 an gebracht, und eine Spindel 4 ist im Spindelkopf 3 drehbar gelagert. Die Spindel 4 kann um ihre Achse rotieren und wird durch den Spindelservomotor 5 angetrieben. Durch diese Anord nung kann die Spindel vertikal in und aus dem Arbeitsbereich bewegt werden. So stellt beispielsweise eine angehobene Lage des Spindelkopfes 3 einen Nicht-Arbeitsbereich dar. Im ersten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Spindel in vertikaler Richtung.

Auf einer Seite des Spindelkopfes 3 ist ein automatischer Werkzeugwechsler (ATC) 60 angeordnet. Weiterhin ist eine numerische Steuerung 6 am Maschinenfuß 1 vorgesehen. Der automatische Werkzeugwechsler enthält eine Vielzahl von Werk zeugen und ist dafür vorgesehen, als Antwort auf ein Signal von der numerischen Steuerung 6 einen automatischen Werk zeugwechsel vorzunehmen. Der X-Achsen-Servomotor 11 ist mit der numerischen Steuerung 6 verbunden. Die Säule 2 kann somit in seitlicher Richtung (X-Richtung) als Antwort auf ein Si gnal von der numerischen Steuerung 6 bewegt werden.

Auf dem Maschinenfuß 1 sind ein Paar Maschinentische 41 L und 41 R seitlich zueinander angeordnet. Diese Tische 41 R und 41 L erstrecken sich in horizontaler Richtung und parallel zueinander. Der rechte und der linke Tisch 41 R und 41 L sind in horizontaler Richtung bewegbar, d.h., in Y-Richtung vor- und zurückbewegbar auf dem Maschinenfuß 1, so daß jeder der Tische 41 R und 41 L unter den Spindelkopf 3 gebracht werden kann. Die beiden Tische 41 R und 41 L werden durch die Servo motoren 21 R und 21 L über Vorschubspindeln 22 R und 22 L ange trieben. Die Servomotoren 21 R und 21 L sind mit der numeri schen Steuerung 6 verbunden, so daß die Tische 41 R und 41 L unabhängig voneinander bzw. gleichzeitig in bzw. aus dem Bearbeitungsbereich bewegten werden können.

In Fig. 1 ist ein linker Bearbeitungsbereich 48 a unter dem Spindelkopf 3 vorgesehen, und ein rechter Bearbeitungsbereich 48 b seitlich davon. Zusätzlich ist ein Aufspannbereich 49 außerhab der Bearbeitungsbereiche vorgesehen, d.h. front seitig der Bearbeitungsbereiche. Der Aufspannbereich 49 ist in einer zurückgezogenen Position der Tische 41 R und 41 L vorgesehen, so daß dort neue Werkstücke auf die Tische auf gespannt bzw. bearbeitete Werkstücke von diesen abgespannt werden können. Rechte und linke Schalter (nicht dargestellt) sind vorgesehen. Diese Schalter werden nach dem Aufspann vorgang betätigt. Die Schalter sind mit der numerischen Steuerungseinheit 6 verbunden.

In Fig. 1 ist der linke Tisch 41 L in Y-Richtung in den linken Bearbeitungsbereich 48 a bewegt, während der rechte Tisch 41 R sich in der zurückgezogenen Position im Aufspannbereich 49 befindet. In diesem Fall wurde die Säule 2 in X-Richtung in den Bearbeitungsbereich 48 a gebracht, um dort das Werk stück auf dem Tisch 41 L zu bearbeiten. D.h., in Verbindung mit der Bewegung der Säule 2 ist der Spindelkopf 3 in hori zontaler Richtung (X-Richtung) senkrecht zur horizontalen Bewegungsrichtung (Y-Richtung) bewegbar und gleichzeitig in vertikaler Richtung (Z-Richtung) senkrecht zur Bewegungs richtung (Y-Richtung) der Tische.

Als nächstes werden in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 verschiedene Arbeitsweisen beschrieben, bei welchen auf dem rechten und dem linken Tisch 41 R und 41 L Werkstücke 52 und 51 (53) direkt und ohne Paletten montiert sind.

In Fig. 3 sind der linke und der rechte Tisch 41 L und 41 R im Aufspannbereich 49 positioniert, wo ein neues Werkstück 51 auf den linken Tisch 41 L aufgespannt wird.

Nachdem das Werkstück 51 auf dem linken Tisch 41 L aufgespannt wurde, wird ein entsprechender Aufspannschalter gedrückt (nicht gezeigt) und dieser Befehl geht an die numerische Steuerung 6, um den Y-Achsen-Antriebsservomotor 21 L einzu schalten. Demgemäß bewegt sich der linke Tisch 41 L in Y-Rich tung zum Bearbeitungsbereich 48 a (Fig. 1), um mit der Bear beitung des Werkstücks 51 zu beginnen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Während der Bearbeitung verbleibt der linke Tisch 41 L nicht stationär, sondern er ist in Y-Richtung be wegbar. Dementsprechend kann das Werkstück 51 einer drei dimensionalen Bearbeitung gleichzeitig unterworfen werden, da sich die Spindel 4 in X- und Z-Richtung bewegen kann. Gleichzeitig wird ein neues Werkstück 52 auf den rechten Tisch 41 R im Aufspannbereich 49 aufgespannt.

Nach dem Aufspannen des neuen Werkstücks 52 (Fig. 5) auf den rechten Tisch 41 R wird der Aufspannschalter (nicht dar gestellt) betätigt, so daß die numerische Steuerung 6 den rechten Y-Achsen-Antriebsservomotor 21 R einschaltet und diese den rechten Tisch 41 R in den rechten Bearbeitungsbereich 48 b bringt (Fig. 1). Der rechte Tisch 41 R verbleibt in seiner Standby-Position, bis die Bearbeitung des linken Werkstückes 51 abgeschlossen ist.

Wenn die Bearbeitung des linken Werkstückes 51 vollendet ist (Fig. 6), bewegt sich der Spindelkopf 3 in X-Richtung als Antwort auf ein Programmsignal von der numerischen Steuerung 6, das das Ende des Programmes meldet. Demgemäß kommt die Spindel 4 in die Position über dem rechten Werkstück 52 auf dem rechten Tisch 41 R, der sich bereits im rechten Arbeitsbereich 48 b befindet. Darauf erfolgt die Bearbeitung des Werkstückes 52, während der linke Tisch 41 L aus dem linken Bearbeitungsbereich be wegt und in den Aufspannbereich 49 verbracht wird. Das bear beitete Werkstück 41 wird vom linken Tisch 41 L abmontiert, und ein neues Werkstück 43 wird auf diesen Tisch aufgespannt. Daraufhin wird der Aufspannschalter betätigt, um den linken Tisch 41 L erneut in den linken Arbeitsbereich 48 a als Antwort auf das Signal von der numerischen Steuerung 6 zu verbringen.

Diese Arbeitsweise wird wiederholt ausgeführt, d.h., während das Werkstück auf dem linken bzw. rechten Tisch 41 L bzw. 41 R bearbeitet wird, wird ein anderes Werkstück auf dem an deren, rechten bzw. linken Tisch 41 R und 41 L ausgewechselt gegen ein neues Werkstück, und das neue Werkstück wird daraufhin in den Bearbeitungsbereich verbracht. Dementspre chend kann eine fortlaufende Bearbeitung von Werkstücken ohne Unterbrechung durchgeführt werden.

Als nächstes wird die Bearbeitung eines einzigen großen Werk stückes 61 unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrie ben. Ein solches großes und einziges Werkstück 61 überbrückt die beiden Tische 41 L und 41 R.

Für diese Bearbeitung sind der linke und der rechte Tisch 41 L und 41 R synchron bewegbar, da ein synchronisiertes Signal von der numerischen Steuerung 6 auf den linken und den rech ten Servomotor 21 L und 21 R gegeben wird. In Fig. 7 ist das große Werkstück 61 gleichzeitig auf den linken und rechten Tisch 41 L und 41 R aufgespannt, die beide im Aufspannbereich 49 positioniert sind. Wenn der Aufspannschalter gedrückt wird, bewegen sich der linke und der rechte Tisch 41 L und 41 R als Antwort auf ein Signal von der numerischen Steuerung synchron in Rich tung des Bearbeitungsbereiches, als ob beide Tische eine Einheit wären. Wie in Fig. 8 dargestellt, kann das große Werkstück 61 im Bearbeitungsbereich einer entsprechenden Bearbeitung unterzogen werden. In diesem Fall werden beide Tische synchron in Y-Richtung bewegt. Deshalb wird das große Werkstück 61 einer dreidimensionalen Bearbei tung unterworfen, indem sich die Spindel 4 in seitlicher und vertikaler Richtung (X- und Z-Richtung) bewegt.

Nach beendeter Bearbeitung des großen Werkstücks 61 bewegen sich der linke und der rechte Tisch 41 L und 41 R in die zu rückgezogene Position (Aufspannbereich 49), wo das Werkstück 61 von den Tischen abmontiert und ein neues großes Werkstück auf diese aufgespannt werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung können, als Folge der synchro nen Betätigung der Antriebsspindeln 22 L und 22 R über die numerische Steuerung 6, eine Vielzahl von Tischen synchron bewegt werden, als ob diese Tische eine Einheit darstellen würden. Dementsprechend ist die Bearbeitung von großen Werk stücken möglich.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Tische 41 L und 41 R durch Verbindungsglieder verbunden, und einer der An triebsservomotoren 21 L und 21 R wird nicht betätigt. Bei einer solchen Konstruktion wird der Tisch von dem verbleibenden Servomotor 21 R oder 21 L bewegt. Entsprechend werden beide Tische gleichzeitig bewegt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt die Werkzeugmaschine einen etwa rechteckigen Umriß. Dementspre chend kann diese Maschine vorteilhaft installiert werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in Ver bindung mit Fig. 9 beschrieben. Im ersten Ausführungsbeispiel wurde die Mehrzahl der Tische in Vorwärts- bzw. Rückwärts richtung (Y-Richtung) bewegt, und die Säule 2 bewegt sich in seitlicher Richtung (X-Richtung). Demgegenüber wird beim zweiten Ausführungsbeispiel die Säule 2 vorwärts und rück wärts bewegt (Y-Richtung), und die Mehrzahl der Tische 71 F und 71 R sind parallel zueinander angeordnet und werden in seitlicher Richtung (X-Richtung) bewegt. Der Tisch 71 F befin det sich vorne in bezug auf den hinteren Tisch 71 R. In jedem Fall bewegen sich die Tische 71 F und 71 R und die Säule 2 in einer horizontalen Ebene, während der Spindelkopf 3 in vertikaler Richtung (Z-Richtung), ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel bewegt wird. Beim zweiten Ausführungsbei spiel erstreckt sich die Spindel 4 in vertikaler Richtung.

In Verbindung mit Fig. 10 wird ein drittes Ausführungsbei spiel der Erfindung beschrieben. In diesem dritten Ausfüh rungsbeispiel ist eine Säule 2′ in seitlicher Richtung (X- Richtung) bewegbar, und ein Spindelkopf 3′ bewegt sich in vertikaler Richtung (Z-Richtung), während die Tische 41 L und 41 R vorwärts und rückwärts (Y-Richtung) bewegt werden können. Ein solches Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem er sten Ausführungsbeispiel. Demgegenüber erstreckt sich beim dritten Ausführungsbeispiel jedoch die Spindel 4′ im Spindel kopf 3′ in horizontaler Richtung, d.h., in Y-Richtung par allel zur Bewegungsrichtung der Tische 41 L, 41 R, so daß damit eine Bearbeitung der Seitenflächen der Werkstücke ermöglicht wird. Beim Bohren bzw. Gewindeschneiden wird die Tiefe durch die Bewegung der Tische 41 L bzw. 41 R bestimmt.

In Verbindung mit Fig. 11 wird ein viertes Ausführungsbei spiel der Erfindung beschrieben. Bei diesem Ausführungsbei spiel ist eine Säule 2′′ vor- und rückbewegbar (Y-Richtung), ein Spindelkopf 3′′ kann in vertikaler Richtung (Z-Richtung) bewegt werden, und die Tische 71 F und 71 R werden seitlich (X-Richtung) bewegt, ähnlich wie beim zweiten Ausführungs beispiel. Im Unterschied dazu erstreckt sich jedoch die Spindel 4′′ im Spindelkopf 3′′ in horizontaler Richtung, d.h. in Y-Richtung und parallel zur Bewegungsrichtung der Säule 2′′, so daß damit eine Bearbeitung der Seitenflächen eines Werkstücks möglich wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Tiefe beim Bohren bzw. Gewindeschneiden durch Bewegung der Säule 2′′ bestimmt.

Die oben beschriebene Erfindung weist folgende Vorteile auf:

(a) Da keine Paletten verwendet werden und das Werkstück direkt auf dem Tisch aufgespannt wird, ist eine präzise Bearbeitungsgenauigkeit erreichbar. Dementsprechend treten keine Positionierungsfehler der Palette in bezug auf den stationären Tisch auf. Da der Spindelkopf nur in zwei Richtungen bewegt wird (und nicht in drei Rich tungen), wird die Wahrscheinlichkeit der Akkumulation von Fehlern reduziert, die sich aus einem Aufspannfehler der Palette und einem Positionierungsfehler des Spindel kopfes ergibt. Die Mehrzahl der Tische der Erfindung kann den herkömmlichen Paletten entsprechen, und diese Tische werden unter numerischer Steuerung angetrieben. Deshalb ist die Bearbeitungsgenauigkeit nur von den Be wegungen des Spindelkopfes und der Bewegung der Tische abhängig.
(b) Es ist eine hohe mechanische Stabilität erreichbar, da der Spindelkopf nur in zwei Richtungen bewegt werden muß.
(c) Die Anzahl der mechanischen Teile kann reduziert werden, da keine Paletten und keine Palettenaufspannvorrichtungen benötigt werden.
(d) Das Gewicht der bewegbaren Teile, wie des Maschinenfußes, der Säule und des Spindelkopfes, kann reduziert werden, da diese Teile keine hohe Stabilität aufweisen müssen, wenn der Spindelkopf nur in zwei Richtungen bewegt wird.
(e) Trotz der Bewegung der beweglichen Teile ist ein rich tiger Gewichtsausgleich möglich, da diese Teile verhält nismäßig leicht sind.
(f) Die Werkzeugmaschine kann kompakt hergestellt werden, da die beweglichen Teile verhältnismäßig klein sind und keine Paletten und Palettenaufspannvorrichtungen benötigt werden.
(g) Das Werkstück unter Bearbeitung wird keinen Stößen aus gesetzt, da kein Aufspannen und Abspannen von Paletten benachbart zum Bearbeitungsbereich notwendig ist.
(h) Es ist keine Basis für die Säule erforderlich. Eine sol che Säulenbasis wird bei einer Werkzeugmaschine benötigt, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Nr. P 38 34 208.1, angemeldet am 7. Oktober 1988, beschrieben ist. Da die Säulenbasis hier wegfallen kann, können die beweglichen Teile um den Spindelkopf leicht ausgeführt werden. Dem entsprechend ist ein einfacherer Gewichtsausgleich mög lich als bei der Werkzeugmaschine, wie sie in der oben genannten Anmeldung beschrieben ist.
(i) Da sich der Spindelkopf nur in zwei Richtungen bewegt, und da sich die Mehrzahl der Tische in einem Bereich bewegt, der etwa gleich ist wie er bei herkömmlichen Paletten benötigt wird, kann der erforderliche Raum für die Werkzeugmaschine reduziert werden.
(j) Ein großes Werkstück kann bearbeitet werden, wenn eine Mehrzahl von Tischen unter numerischer Steuerung synchron bewegt wird, oder durch die gemeinsame Bewegung einer Mehrzahl von Tischen, die durch mechanische Verbindungen verbunden sind, wobei einer der Antriebsmotoren nicht benötigt wird.
(k) Aufgrund der numerischen Steuerung ist eine weiche Beschleunigung und Verzögerung der Tische möglich. Durch die Bewegung eines Tisches wird die Bearbeitung des Werkstückes auf dem anderen Tisch nicht beeinflußt, da die Bewegung der Tische unter numerischer Steuerung erfolgt, und keine mechanischen Teile für die Positio nierung der Tische erforderlich sind.

Die Erfindung wurde unter Bezug auf die speziellen Ausfüh rungsbeispiele beschrieben. Es ist für den Fachmann jedoch offensichtlich, daß verschiedene Abwandlungen und Modifika tionen möglich sind, die vom Grundgedanken und vom Umfang der Erfindung umfaßt werden.

Claims

1. Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch:
einen Maschinenfuß (1) mit einer oberen Fläche, auf der min destens zwei Bearbeitungsbereiche (48 a) und Werkstück-Auf spannbereiche (48 b) vorgesehen sind;
eine vom Maschinenfuß (1) getragene Säule (2), welche in einer ersten Richtung (X) bewegbar ist;
erste Bewegungsmittel (11), um die Säule (2) in der ersten Richtung (X) zu bewegen;
einen Spindelkopf (3) zur Aufnahme eines Werkzeugs, der an der Säule (2) so befestigt ist, daß er in einer zweiten Rich tung (Z) senkrecht zur ersten Richtung bewegt werden kann, wobei der Spindelkopf (3) über die Bearbeitungsbereiche (48 a) bewegt wird;
zweite Bewegungsmittel (31), um den Spindelkopf (3) in der zweiten Richtung (Z) zu bewegen;
mindestens zwei Maschinentische (41 R, 41 L) , auf die jeweils ein Werkstück aufgespannt wird, wobei die Tische parallel zueinander in einer dritten Richtung (Y) senkrecht zur ersten und zweiten Richtung bewegbar sind, und wobei jeder Tisch zwischen einem Bearbeitungsbereich (48 a, 48 b) und einem Auf spannbereich (49) bewegbar ist;
eine Mehrzahl von Bewegungsmitteln (21 R, 21 L) entsprechend der Anzahl der Tische, um diese unabhängig voneinander in der dritten Richtung (Y) zu bewegen; und
eine numerische Steuerung (6), die mit den ersten, zweiten und dritten Bewegungsmitteln verbunden ist und die Bewegung der Säule (2), des Spindelkopfes (3) und der Maschinentische (41 R, 41 L) numerisch steuert.

2. Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch:
mindestens zwei nebeneinander angeordnete Tische (41 R, 41 L), die sich in horizontaler Ebene erstrecken und in dieser Ebene bewegbar sind;
Bewegungsmittel (21 L, 21 R) gleicher Anzahl, um die Tische in der genannten Ebene zu bewegen;
einen Spindelkopf (3), der in horizontaler Richtung in einer ersten Richtung (X) senkrecht zur Tischbewegung beweglich ist, und der gleichzeitig in vertikaler Richtung (Z) bewegbar ist;
ein erstes Bewegungsmittel (11), um den Spindelkopf (3) in der ersten Richtung (X) zu bewegen;
ein zweites Bewegungsmittel (31), das mit dem Spindelkopf (3) verbunden ist und diesen in vertikaler Richtung (Z) be wegt; und
eine numerische Steuerung (6) zur numerischen Steuerung jedes der Tischbewegungsmittel (21 R, 21 L) und der genannten ersten und zweiten Bewegungsmittel (11, 31).

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, bei der jedes Tischbewegungsmittel einen Servomotor (21 L, 21 R) umfaßt, die mit der numerischen Steuerung (6) verbunden sind, und bei der die ersten und zweiten Bewegungsmittel je einen Servomotor (11, 31) aufweisen, die mit der numeri schen Steuerung (6) verbunden sind.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, bei der im Spindelkopf (3) eine Spindel gelagert ist, welche um eine vertikale Achse rotiert.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, bei der im Spindelkopf (3) eine Spindel gelagert ist, welche um eine vertikale Achse rotiert.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, bei der im Spindelkopf (3) eine Spindel gelagert ist, die um eine Achse rotiert, die parallel zur Bewegungsrichtung der Tische verläuft.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, bei der im Spindelkopf (3) eine Spindel gelagert ist, die um eine Achse rotiert, die parallel zur Bewegungsrichtung der Tische verläuft.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, bei der im Spindelkopf eine Spindel gelagert ist, die um eine Achse rotiert, die parallel zur ersten Richtung des Spindelkopfes verläuft.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, bei der im Spindelkopf eine Spindel gelagert ist, die um eine Achse rotiert, die parallel zur ersten Richtung des Spindelkopfes verläuft.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, bei der ein drittes Bewegungsmittel zur Bewegung der Spindel vorgesehen ist, und wobei dieses dritte Bewegungsmittel einen Servomotor aufweist, der mit der numerischen Steuerung (6) verbunden ist.

16. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 15, wobei am Spindelkopf (3) ein automatischer Werkzeugwechsler vorgesehen ist, der mit der numerischen Steuerung (6) ver bunden ist.