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Dokumentenidentifikation DE102007019819A1 22.11.2007
Titel Wergzeugmaschine
Anmelder Mori Seiki Co., Ltd., Yamatokoriyama, Nara, JP
Erfinder Ota, Hidehito, Yamatokoriyama, Nara, JP
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner GbR, 80801 München
DE-Anmeldedatum 26.04.2007
DE-Aktenzeichen 102007019819
Offenlegungstag 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse B23Q 1/50(2006.01)A, F, I, 20070816, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23Q 1/26(2006.01)A, L, I, 20070816, B, H, DE   
Zusammenfassung Werkzeugmaschine mit: einem Tisch (20), welcher um eine horizontale Schwenkmittelachse frei schwenkbar ist und einen Tischkörper (22) zum Tragen eines Werkstücks und eine Drehwelle (23) aufweist, welche derart angeordnet ist, dass sich die Achse der Drehwelle (23) mit der Schwenkmittelachse deckt und ein erstes Ende der Drehwelle am Tischkörper (22) befestigt ist; einer Tragstruktur (15) zum drehbaren Tragen der Drehwelle (23) über ein Lager (15b); einer Schwenkantriebseinrichtung (25) zum axialen Drehen der Drehwelle (23); Anpresselementen (31), welche an einen Außenumfangsort auf einem zweiten Ende der Drehwelle (23) entfernt von einem durch das Lager (15b) getragenen Abschnitt der Drehwelle (23) angrenzen; und Halteeinrichtungen (32), welche auf der Tragstruktur (15) zum Tragen der Anpresselemente (31) angeordnet sind und dadurch von oben auf den Außenumfangsort der Drehwelle (23) drücken und eine Last an denselben anlegen.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen, welche mit einem Tisch, auf welchem ein Werkstück getragen wird, einer Tragstruktur zum Tragen des Tisches, welche demselben ermöglicht um eine horizontale Schwenkmittelachse zu schwenken, und einer Schwenkantriebseinrichtung zum Schwenken des Tisches auf der Schwenkmittelachse versehen sind, um den Tisch in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung zu schalten.

Beschreibung der verwandten Technik

Bislang bekannte Werkzeugmaschinen enthalten das Beispiel, welches in der japanischen Offenlegungsschrift 10-180523 offenbart wurde. Diese Werkzeugmaschine besteht in erster Linie aus Folgendem: einer Maschinensäule, welche, soweit angemessen, auf der Installationsfläche aufrecht vorgesehen ist; einem horizontalen Schlitten, welcher auf der Oberseite der Maschinensäule nach rechts und links in der horizontalen Ebene bewegbar angeordnet ist; einem vertikalen Schlitten, welcher auf der Oberseite des horizontalen Schlittens nach hinten und vorne in der horizontalen Ebene bewegbar angeordnet ist; einer Hauptspindel, welche derart angeordnet ist, dass ihre eigene Achse senkrecht ist, zum Halten eines Werkzeugs; einem Spindelkopf, welcher auf der Vorderseite des vertikalen Schlittens vorgesehen ist, um sich senkrecht frei zu bewegen, zum axial frei drehbaren Tragen der Hauptspindel; und einem drehbaren Tisch, welcher auf der Vorderseite der Maschinensäule getragen wird, welche demselben gestattet um eine Schwenkmittelachse herum zu schwenken, welche zur Ausrichtung von hinten nach vorne bzw. Tiefenausrichtung parallel verläuft, und welcher auf der Drehmittelachse frei drehbar vorgesehen ist, welche zur senkrechten Ausrichtung parallel verläuft.

Diese Werkzeugmaschine weist auch Folgendes auf: eine Führungseinrichtung des horizontalen Schlittens zum Führen der Bewegung des horizontalen Schlittens entlang der Ausrichtung von rechts nach links bzw. Breitenausrichtung, eine Führungseinrichtung des vertikalen Schlittens zum Führen der Bewegung des vertikalen Schlittens entlang der Tiefenausrichtung, eine Führungseinrichtung des Spindelkopfes zum Führen der Bewegung des Spindelkopfes entlang der senkrechten Ausrichtung, eine Vorschubeinrichtung des horizontalen Schlittens zum Bewegen des horizontalen Schlittens in der Breitenausrichtung, eine Vorschubeinrichtung des vertikalen Schlittens zum Bewegen des vertikalen Schlittens in der Tiefenausrichtung, eine Vorschubeinrichtung des Spindelkopfes zum Bewegen des Spindelkopfes in der senkrechten Ausrichtung und eine Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel auf ihrer eigenen Achse.

Der drehbare Tisch weist ein Drehelement, auf welchem ein Werkstück getragen wird, ein scheibenförmiges, axial drehbares Tragelement, welches derart angeordnet ist, dass sich die Achse desselben mit der Schwenkmittelachse deckt, eine axial drehbare Drehwelle, welche mittig auf der Achse des Tragelements angeordnet ist, wobei ein erstes Ende der Drehwelle an der Rückseite des Tragelements befestigt ist, und einen Tischkörper zum drehbaren Tragen des Drehelements auf der Drehmittelachse auf.

Das Tragelement wird infolge des Eingriffs zwischen dem Außenumfang des Tragelements und der Vorderseite der Maschinensäule durch die Maschinensäule axial frei drehbar getragen und die Drehwelle wird durch die Maschinensäule über ein Lager axial frei drehbar getragen, damit die Axialdrehungen des Tragelements und der Drehwelle zulassen, dass das Drehelement und der Tischkörper auf der Schwenkmittelachse schwenken. Unterdessen werden das Drehelement sowie das Tragelement und die Drehwelle durch eine Antriebsvorrichtung strukturmäßig angetrieben und gedreht.

Der horizontale Schlitten, vertikale Schlitten und Spindelkopf in solch einer Werkzeugmaschine werden durch die Vorschubeinrichtungen in den vorbestimmten Vorschubausrichtungen bewegt während sie durch die Führungseinrichtungen geführt werden und die Hauptspindel wird gleichzeitig durch die Drehantriebseinrichtung auf ihrer eigenen Achse gedreht, damit das auf dem drehbaren Tisch (Drehelement) getragene Werkstück durch das in der Hauptspindel getragene Werkzeug bearbeitet wird.

Während der Bearbeitung wird das Drehelement durch die Antriebsvorrichtung auf der Drehmittelachse gedreht und in eine bestimmte Drehwinkelstellung geschalten und der Tischkörper wird durch die Antriebsvorrichtung auf der Schwenkmittelachse geschwenkt und in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung geschalten.

Bei dieser herkömmlichen Werkzeugmaschine verursacht jedoch das Moment, welches aus dem Gewicht des drehbaren Tisches selbst und des Werkstücks resultiert, welches auf dem drehbaren Tisch getragen wird, dass sich die Schwenkmittelachse nach unten aus der Horizontalen neigt (d.h., das Drehelement, der Tischkörper und die Drehwelle werden geneigt) und verhindert folglich eine Feinbearbeitung des Werkstückes, da bei dem aus der Maschinensäule vorstehenden drehbaren Tisch nur ein Ende des drehbaren Tisches getragen wird.

Insbesondere nimmt das Gewicht des drehbaren Tisches zusammen mit dem Vergrößern desselben zu, verlängert sich der Abstand zwischen einem durch die Maschinensäule getragenen Abschnitt des drehbaren Tisches und dem Schwerpunkt des drehbaren Tisches und ein immer schwereres Werkstück wird auf dem drehbaren Tisch mit dem Ergebnis getragen, dass das größere Moment erzeugt wird, um die Feinbearbeitung weiter zu verhindern.

Zwar hängt die Haltbarkeit des Lagers zum Tragen der Drehwelle des drehbaren Tisches strukturell von der an das Lager angelegten Last und dem an dasselbe angelegten Moment ab, aber das Moment hat zudem im Vergleich zur Last eine erheblichere Auswirkung auf das Lager. Aus diesem Grund gilt, je größer das an das Lager angelegte Moment, desto kürzer ist die Haltbarkeit des Lagers.

Die vorliegende Erfindung ist auf das Lösen dieser Probleme gerichtet und eine Aufgabe der Erfindung ist eine Werkzeugmaschine verfügbar zu machen, welche die geringere Bearbeitungspräzision und die kürzere Haltbarkeit des Lagers verhindert, welche sich aus dem Neigen des Tisches ergeben, welches das durch das Gewicht des Tisches selbst erzeugte Moment verursacht.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um diese Aufgabe zu lösen, weist eine Werkzeugmaschine nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: einen um eine horizontale Schwenkmittelachse frei schwenkbaren Tisch mit einem Tischkörper zum Tragen eines Werkstücks und einer axial drehbaren Drehwelle, welche derart angeordnet ist, dass sich ihre eigene Achse mit der Schwenkmittelachse deckt, wobei ein erstes Ende der Drehwelle am Tischkörper befestigt ist; eine Tragstruktur zum drehbaren Tragen der Drehwelle über ein Lager; eine Schwenkantriebseinrichtung zum axialen Drehen der Drehwelle, um den Tisch in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung zu schalten; eine axial drehbare Hauptspindel zum Halten eines Werkzeugs; eine Drehantriebseinrichtung zum axialen Drehen der Hauptspindel; Vorschubeinrichtungen zum relativen Bewegen der Tragstruktur und Hauptspindel; ein Anpresselement, welches einen Außenumfangsort auf einem zweiten Ende der Drehwelle entfernt eines durch das Lager getragenen Abschnitts der Drehwelle berührt; und eine Niederhalteeinrichtung bzw. Halteeinrichtung zum Drücken mit dem Anpresselement von oben auf den Außenumfangsort während dem Tragen des Anpresselements, um eine Last an denselben anzulegen.

Bei der Werkzeugmaschine nach diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wirkt, wenn die Halteeinrichtung über das Anpresselement von oben auf den Außenumfangsort auf dem zweiten Ende drückt, welches von dem durch das Lager getragenen Abschnitt entfernt ist, und eine nach unten gerichtete Last an denselben anlegt, eine nach unten gerichtete Kraft auf den Tisch auf dem Ende, entlang der Schwenkmittelachse, quer durch das Lager vom Tischkörperende, was dazu führt, dass ein Moment, welches entgegen dem Moment entgegenwirkt, welches aus dem Gewicht des Tisches selbst und dem auf dem Tisch getragenen Werkstück resultiert, auf den Tisch wirkt. Solch ein entgegenwirkendes Moment verhindert, dass sich die Schwenkmittelachse (der Tischkörper und die Drehmittelachse) aufgrund des aus dem Gewicht des Tisches selbst und des Werkstücks resultierenden Moments nach unten neigt, und folglich werden die Schwenkmittelachse, die Oberseite des Tischkörpers und die Drehmittelachse horizontal ausgeglichen.

Es ist anzumerken, dass die Stelle, an welche die Last durch die Halteeinrichtung angelegt wird, vorzugsweise als Punkt bestimmt wird, welcher vom durch das Lager getragenen Abschnitt der Drehwelle entfernt ist. Das Anlegen der Last an solch einen Punkt verringert die Last, welche erfordert wird, um dem Moment entgegenzuwirken, welches die Auswirkung der angelegten Kraft auf die Haltbarkeit des Lagers abschwächt.

Anschließend werden die Schwenkmittelachse, die Oberseite des Tischkörpers und die Drehmittelachse horizontal ausgeglichen bevor das Werkstück bearbeitet wird. D.h., die Tragstruktur und die Hauptspindel werden durch die Vorschubeinrichtungen relativ bewegt, um das auf dem Tisch (dem Tischkörper) getragene Werkstück und das in der Hauptspindel gehaltene Werkzeug relativ zu bewegen, und die Hauptspindel wird durch die Drehantriebseinrichtungen mit dem Ergebnis axial gedreht, dass das Werkstück bearbeitet wird. Zum Bearbeiten des Werkstücks wird genauer die Drehwelle durch die Schwenkantriebseinrichtung axial gedreht, um den Tischkörper in eine bestimmte Schwenkmittelachse zu schalten.

Eine Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht folglich das Horizontalisieren der Schwenkmittelachse, der Oberseite des Tischkörpers und der Drehwelle durch das Drücken des Außenumfangsortes auf das zweite Ende, welches vom durch das Lager getragenen Abschnitt entfernt ist, um dem Moment entgegenzuwirken, welches aus dem Gewicht des Tisches selbst und des Werkstücks resultiert, was eine hochpräzise Werkstückbearbeitung ermöglicht.

Zwar erhöht das Anlegen der Last an den Außenumfangsort auf dem zweiten Ende eine Last, welche auf das Lager wirkt, aber es wirkt dem Moment entgegen, welches mehr Auswirkung auf die Haltbarkeit des Lagers als die Last hat, damit die Haltbarkeit des Lagers verlängert wird.

Ferner kann die Werkzeugmaschine zudem eine Lasteinstelleinrichtung zum Steuern der durch die Halteeinrichtung angelegten Last aufweisen. Da die Menge des Neigens der Schwenkmittelachse, des Tischkörpers und der Drehwelle sich abhängig von beispielsweise dem Gewicht des zu bearbeitenden Werkstücks unterscheidet, erfordert die Menge der Last, welche durch die Halteeinrichtung an den Außenumfangsort auf dem zweiten Ende der Drehwelle angelegt ist, mit einer Veränderung des Gewichtes des Werkstücks verändert zu werden. Daher ermöglicht das Zulassen, dass die Lasteinstelleinrichtung die durch die Halteeinrichtung angelegte Last einstellt, die Last an der Drehwelle anzulegen, welche vom Gewicht des Werkstücks abhängt. Das Einstellen der Last gleicht die Schwenkmittelachse, die Oberseite des Tisches und die Drehwelle horizontal aus, um die Feinbearbeitung selbst dann zuzulassen, wenn das Gewicht des Werkstücks verändert wird, und wirkt indessen dem Moment unvollständig entgegen, um folglich eine Verkürzung der Haltbarkeit des Lagers zu verhindern.

Zudem kann das Anpresselement mit Rollen versehen sein, welche parallel zur Drehwellenachse axial angeordnet sind und durch die Halteeinrichtung axial frei drehbar getragen werden. Solch eine Konfiguration verringert den Reibungswiderstand, welcher zwischen der Drehwelle und dem Anpresselement entwickelt wird, um die Last zu verringern, welche auf den Antriebsmotor wirkt, welcher in der Schwenkantriebseinrichtung enthalten ist, und die gleichmäßige Drehung der Drehwelle zu ermöglichen.

Alternativ können die Anpresselemente auf beiden Seiten der Lotebene vorgesehen ein, welche die Achse der Drehwelle enthält, und die Halteeinrichtungen und Lasteinstelleinrichtungen in einer eins zu eins Übereinstimmung aufweisen.

Angenommen, dass beispielsweise nur ein Anpresselement vorgesehen ist, wird das Anpresselement wahrscheinlich daran scheitern die Last angemessen an die Drehwelle anzulegen, da das Anpresselement oder die Drehwelle im Leerlauf läuft, wenn sich nicht die Stelle, an welcher das Anpresselement den Außenumfangsort auf der Drehwelle berührt, außerhalb der Lotebene befindet, welche die Drehwellenachse enthält. Die zwei Anpresselemente, welche auf beiden Seiten der Lotebene vorgesehen sind, welche die Drehwellenachse enthält, drücken jedoch ausgleichend auf den Außenumfangsort auf der Drehwelle und legen folglich eine Last an denselben an.

Außerdem kann die Werkzeugmaschine zudem eine Verschiebungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Lotverschiebung des Tischkörpers oder der Drehwelle relativ zur senkrechten Stellung derselben, wobei die Oberseite des Tischkörpers horizontalisiert ist, und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Lasteinstelleinrichtung basierend auf der durch die Verschiebungserfassungseinrichtung abgetasteten Verschiebung aufweisen, um die an den Außenumfangsort auf der Drehwelle angelegte Last einzustellen, um die Verschiebung zu beseitigen.

Bei solch einer Konfiguration werden zwar die Schwenkmittelachse, die Oberseite des Tischkörpers und die Drehwelle durch die Last horizontal ausgeglichen, welche an der Drehwelle angelegt ist, aber der Tischkörper oder die Drehwelle neigt sich, um zu verursachen, dass sich die Lotstellung desselben/derselben verändert, da das Moment aus dem Gleichgewicht gerät, wenn sich die Last, welche die Halteeinrichtung an die Drehwellen anlegen muss, abhängig vom Gewicht des zu bearbeitenden Werkstücks verändert. Diese Veränderung der Lotstellung wird durch die Verschiebungserfassungseinrichtung als Verschiebung erfasst. Anschließend steuert die Steuereinrichtung basierend auf der durch die Verschiebungserfassungseinrichtung erfassen Verschiebung die Lasteinstelleinrichtung, um die Last einzustellen, welche an den Außenumfangsort auf der Drehwelle angelegt ist, um die Verschiebung zu beseitigen.

Daher wird auch bei dieser Konfiguration die gleiche Wirkung erzielt, die im Vorangehenden beschrieben wurde, und zudem wird die an den Außenumfangsort auf der Drehwelle angelegte Last automatisch eingestellt, damit die präzise und effiziente Lasteinstellung ausgeführt wird.

Zudem ist eine Konfiguration realisierbar, bei welcher ein ringförmiges Drehelement, welches sich mit der Drehwelle dreht, auf dem Außenumfangsort auf der Drehwelle vorgesehen ist und das Anpresselement konfiguriert ist, um einen Umfang des Elements zu berühren. Bei solch einer Konfiguration berührt das Anpresselement den Umfang des Elements, welches sich von der Drehwelle unterscheidet, damit der das Anpresselement berührende Umfang vorteilhafter Weise konfiguriert ist, um einem Verschleiß standzuhalten, und das verschlissene Drehelement ausgewechselt wird.

Wie im Vorangehenden beschrieben wurde, wird bei der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung von oben auf den Außenumfangsort auf dem zweiten Ende der Drehwelle gedrückt und Last an denselben angelegt, um dem Moment entgegenzuwirken, welches aus dem Gewicht des Tischkörpers selbst und des Werkstücks resultiert, wodurch die Drehwelle, die Oberseite des Tisches und Drehwelle horizontalisiert werden, um eine Feinbearbeitung zu ermöglichen. Zudem verlängert das Entgegenwirken dem Moment, welches eine größere Auswirkung auf die Haltbarkeit des Lagers als die Last hat, die Haltbarkeit des Lagers.

Aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen werden die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung jemandem mit technischen Fähigkeiten leicht offensichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Schrägansicht einer Werkzeugmaschine nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

2 ist eine Vorderansicht, welche einen Teil einer Werkzeugmaschine in 1 zeigt.

3 ist eine Schnittansicht durch die Linie A-A in 2.

4 ist eine schematische Schnittansicht, welche einen Tisch und eine Einrichtung zum Anlegen einer Last nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

5 ist eine Seitenansicht durch die Linie B-B in 4.

6 ist eine Schnittansicht durch die Linie C-C in 5.

7 ist eine schematische Schnittansicht, welche einen Tisch und eine Einrichtung zum Anlegen einer Last nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben werden.

Wie in den 1 bis 6 veranschaulicht, weist eine Werkzeugmaschine 1 nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Bett (Tragstruktur) 11; einen ersten Schlitten 16, welcher auf dem Bett 11 nach hinten und vorne (entlang der y-Achse) in einer horizontalen Ebene frei bewegbar angeordnet ist; einen zweiten Schlitten 17, welcher auf dem ersten Schlitten 16 nach rechts und links (entlang der x-Achse) in einer horizontalen Ebene frei bewegbar angeordnet ist; einen Spindelkopf 18, welcher auf dem zweiten Schlitten 17 senkrecht (entlang der z-Achse) frei bewegbar angeordnet ist; eine Hauptspindel 19 zum Halten eines Werkzeugs T, welche durch den Spindelkopf 18 um die Achsenmitte derselben frei drehbar gehalten wird; einen Tisch 20 zum Tragen eines Werkstücks W, welcher auf dem Bett 11 angeordnet ist, welches zulässt, dass der Tisch um eine Schwenkmittelachse schwenkt, welche zur y-Achse (entlang der „b-Achse") parallel verläuft, und konfiguriert ist zuzulassen, dass sich der Tisch auf einer Drehmittelachse dreht, welche zur z-Achse (entlang der „c-Achse") parallel verläuft; und eine Lastanlegeeinrichtung 30 zum Anlegen einer Last durch das Drücken von oben auf ein Ende gegenüber dem das Werkstück W tragenden Ende des Tisches 20.

Zudem ist die Werkzeugmaschine 1 mit einer Führungseinrichtung 41 der y-Achse zum Führen der Bewegung des ersten Schlittens 16 entlang der y-Achse, einer Führungseinrichtung 42 der x-Achse zum Führen der Bewegung des zweiten Schlittens 17 entlang der x-Achse, einer Führungseinrichtung (nicht veranschaulicht) der z-Achse zum Führen der Bewegung des Spindelkopfes 18 entlang der z-Achse, einer Vorschubeinrichtung 44 der y-Achse zum Bewegen des ersten Schlittens 16 entlang der y-Achse, einer Vorschubeinrichtung 45 der x-Achse zum Bewegen des zweiten Schlittens 17 entlang der x-Achse, einer Vorschubeinrichtung 46 der z-Achse zum Bewegen des Spindelkopfes 18 entlang der z-Achse, einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) der Hauptspindel zum axialen Drehen der Hauptspindel 19, einer Schwenkantriebseinrichtung 25 zum Schwenken des Tisches 20 auf der b-Achse, um den Tisch 20 in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung zu schalten, und einer Drehantriebseinrichtung (nicht veranschaulicht) des Tisches zum Drehen des Tisches 20 auf der c-Achse versehen, um den Tisch 20 in eine bestimmte Drehwinkelstellung zu schalten.

Das Bett 11 weist mit einer rechteckigen Basis, wenn in einer Draufsicht betrachtet, Folgendes auf: linke und rechte Seitenwände 13 und 14 (linke Seitenwand 13 vorne links und rechte Seitenwand 14 vorne rechts), welche auf beiden Seiten der Basis 12 über einen Bereich zwischen denselben auf der x-Achse vertikal angeordnet sind, und eine Seitenwand 15 (Rückseitenwand), welche zur Basis 12 an der Rückseite zwischen der rechten und linken Seitenwand 13 und 14 vertikal angeordnet ist.

Eine Abfallentfernungsöffnung 12a, deren eines Ende zum oberen Mittelabschnitt der Basis 12 und anderes Ende zur hinteren Außenfläche der Basis 12 offen ist, ist in der Basis 12 gebildet und die Rückseitenwand 15 weist eine Durchgangsöffnung 15a auf, welche entlang der y-Achse durch die Rückseitenwand geht.

Der Tisch 20 ist vor der Rückseitenwand 15 vorgesehen und weist eine Palettenbefestigungseinheit 21, auf welcher eine das Werkstück W tragende Palette P befestigt ist, einen Tischkörper 22, welcher derart gebildet ist, dass ein Abschnitt durch den Tischkörper 22 L-förmig ist, zum drehbaren Tragen der Palettenbefestigungseinheit 21 entlang der c-Achse, eine axial drehbare Drehwelle 23, welche derart angeordnet ist, dass sich ihre eigene Achse mit der Schwenkmittelachse deckt, wobei ein erstes Ende der Drehwelle 23 an der Rückseite des Tisches 22 befestigt ist, und ein ringförmiges Drehelement 24 auf, welches an einem Punkt auf dem Außenumfang eines zweiten Endes der Drehwelle 23 vorgesehen ist, um sich zusammen mit der Drehwelle 23 zu drehen.

Der Tischkörper 22, welcher von der Oberseite der Basis 12 über der Abfallentfernungsöffnung 12a einheitlich beabstandet angeordnet ist, dreht sich mit der Drehwelle 23, um auf der b-Achse zu schwenken. Das erste Ende der Drehwelle 23 wird drehbar in der Durchgangsöffnung 15a über ein Lager 15b, wie beispielsweise ein Kreuzkugellager, getragen, welches an der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 15a in der Rückseitenwand 15 vorgesehen ist.

Die Schwenkantriebseinrichtung 25, welche mit einem an der äußeren Umfangsfläche der Achsenmitte der Drehwelle 23 vorgesehenen Rotator 25a und einem Stator 25b konfiguriert ist, welcher an der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 15a in der Rückseitenwand 15 vorgesehen ist, um den Rotator 25a in einem vorbestimmten Abstand vom Rotator 25a zu umgeben, dreht die Drehwelle 23 axial, um den Tischkörper 22 (das Werkstück W auf der Palette P) in eine bestimmte Schwenkwinkelstellung auf der b-Achse zu schalten. Die Drehantriebseinrichtung (nicht veranschaulicht) des Tisches dreht die Palettenbefestigungseinheit 21 auf der c-Achse, um den Tischkörper (das Werkstück W auf der Palette P) in eine bestimmte Drehwinkelstellung auf der c-Achse zu schalten.

Die Einrichtung 30 zum Anlegen der Last weist zwei Fahrrollen 31, welche zur Achse der Drehwelle 23 zum Kontakt mit dem Umfang des Drehelements 24 axial parallel angeordnet sind, eine Halteeinrichtung 32, welche auf der Rückseitenwand 15 zum Drücken von oben auf den Umfang des Drehrads 24 vorgesehen ist, um eine Last an den Umfang anzulegen, während sie die Fahrrollen 31 axial frei drehbar trägt, und einen Lasteinstellbolzen 39 auf, welcher an der Halteeinrichtung 32 zum Einstellen der durch die Halteeinrichtung 32 angelegten Last vorgesehen ist.

Die Fahrrollen 31 sind auf beiden Seiten der Lotebene vorgesehen, welche die Achse der Drehwelle 23 enthält, und angeordnet, um sich axial in der gleichen Stellung mit der Drehwelle 23 zu befinden. Zudem ist eine Durchgangsöffnung 31a gebildet, um axial durch die Fahrrollen 31 entlang der Achse derselben zu gehen.

Die Halteeinrichtung 32 weist ein Gehäuse 33, welches hohl und ohne Unterseite gebildet ist, Bewegungselemente 34, welche im Gehäuse 33 senkrecht frei beweglich vorgesehen sind, Kolben 35, welche unter den Bewegungselementen 34 im Gehäuse 33 frei beweglich vorgesehen sind, Tellerfedern 36, welche zwischen den Bewegungselementen 34 und den Kolben 35 vorgesehen sind, eine Sperre 37, welche an der Unterseite des Gehäuses 33 vorgesehen ist, um nach innen vorzustehen, um den Kolben 35 in Eingriff zu nehmen, zum Verhindern, dass sich der Kolben 35 senkt, und Tragwellen 38, welche in die Durchgangöffnung 31a in den Fahrrollen 31 eingeführt werden, zum drehbaren Tragen der Fahrrollen 31 auf ihrer eigenen Achse auf.

Das Gehäuse 33 ist auf der Rückseite der Rückseitenwand 15 vorgesehen und eine mit den Lasteinstellbolzen 39 verschraubte Schraubenöffnung 33a ist gebildet, um senkrecht durch die Oberseite des Gehäuses 33 zu gehen. Die Bewegungselemente 34 weisen einen zylinderförmig gebildeten Vorsprung 34a auf, welcher in die Mittelöffnung in den Tellerfedern 36 eingeführt ist, und die Kolben 35 weisen eine Aussparung 35a auf, in welche der Vorsprung 34a der Bewegungselemente 34 eingeführt ist.

Die Kolben 35 sind derart konfiguriert, dass die Unterseite derselben aus der Unterseite des Gehäuses 33 hervorsteht, und die Tragwellen 38 sind auf der Unterseite der Kolben 35 befestigt. Zudem ist eine Stufe auf der senkrechten Mitte des Kolbens 35s derart gebildet, dass die Sperre 37 mit dieser Stufe in Eingriff steht. Es sollte klar sein, dass zwei Elemente 39, zwei Kolben 35, zwei Tellerfedern 36, zwei Tragwellen 38 und zwei Lasteinstellbolzen 39 in einer eins zu eins Übereinstimmung mit den Fahrrollen 31 vorgesehen sind.

Bei der Einrichtung 30 zum Anlegen der Last wird die Last, welche von der Biegungsmenge der Tellerfedern 36 abhängt, an den Umfang der Drehelemente 24 über die Anpresselemente 31 angelegt und die Bewegungselemente 34 werden durch das Einstellen der Menge des Schraubens der Lasteinstellbolzen 39 senkrecht bewegt, damit die Biegungsmenge der Tellerfedern 36 mit dem Ergebnis eingestellt wird, dass die Last an den Umfang der Drehelemente 24 angelegt ist.

Der erste Schlitten 16 weist eine rechteckige Rahmenform auf, wobei die Querseite zur x-Achse und die Längsseite zur y-Achse parallel ist. Die Endabschnitte der langen Querseiten werden getragen, um sich entlang der y-Achse auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und rechten Seitenwand 14 frei zu bewegen.

Der zweite Schlitten 17 weist eine Schulter 17a, welche sich zu jeder Seite in Richtung der y-Achse erstreckt, und eine Durchgangsöffnung 17b auf, welche vertikal durch den zweiten Schlitten 17 geht. Der zweite Schlitten 17 ist innerhalb des Rahmens des ersten Schlittens 16 angeordnet, wobei die Schultern 17a durch die Oberseite der queren Abschnitte des ersten Schlittens 16 derart getragen werden, dass sich der zweite Schlitten 17 auf der x-Achse frei bewegen kann.

Der Spindelkopf 18 wird getragen, um sich auf der z-Achse in der Durchgangsöffnung 17b im zweiten Schlitten 17 frei zu bewegen. Die Hauptspindel 19 ist über dem Tisch 20 angeordnet, wobei die Hauptspindelachse zur z-Achse parallel ist und die Hauptspindel 19 durch den Unterseitenabschnitt des Spindelkopfes 18 frei drehbar getragen wird.

Die Führungseinrichtung 41 der y-Achse weist Führungsschienen 41a, welche mit der y-Achse auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und rechten Seitenwand 14 ausgerichtet sind, und Gleitstücke 41b auf, welche an der Unterseite beider langen Endteile des ersten Schlittens 16 befestigt sind und die Führungsschienen 41a in Eingriff nehmen und sich auf denselben frei bewegen.

Die Vorschubeinrichtung 44 der y-Achse weist Antriebsmotoren 44a, welche auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und rechten Seitenwand 14 angeordnet sind, Kugelumlaufspindeln 44b und Schraubemuttern 44c auf. Die Kugelumlaufspindeln 44b sind mit der y-Achse auf der Oberseite der linken Seitenwand 13 und rechten Seitenwand 14 ausgerichtet angeordnet und werden durch die entsprechenden Antriebsmotoren 44a axial gedreht. Die Schraubenmuttern 44c sind an den Außenflächen der Längsabschnitte des ersten Schlittens 16 befestigt und auf die passenden Kugelumlaufspindeln 44b geschraubt.

Wenn die Antriebsmotoren 44a dieser Vorschubeinrichtung 44 der y-Achse angetrieben werden und sich die Kugelumlaufspindeln 44b folglich axial drehen, bewegen sich die Schraubenmuttern 44c entlang den Kugelumlaufspindeln 44b und folglich bewegt sich der erste Schlitten 16 auf der y-Achse geführt durch die Führungsschienen 41a und Gleitstücke 41b der Führungseinrichtung 41 der y-Achse.

Die Führungseinrichtung 42 der x-Achse weist Führungsschienen 42a, welche mit der x-Achse auf der Oberseite der queren Seitenabschnitte des ersten Schlittens 16 ausgerichtet angeordnet sind, und Gleitstücke 42b auf, welche an den Unterseiten der Schultern 17a des zweiten Schlittens 17 befestigt sind und die Führungsschienen 42a in Eingriff nehmen und sich auf denselben frei bewegen.

Die Vorschubeinrichtung 45 der x-Achse weist einen Antriebsmotor 45a, welcher zu einem längslaufenden Seitenabschnitt des ersten Schlittens 16 angeordnet ist, eine Kugelumlaufspindel 45b, welche auf der x-Achse im Rahmen des ersten Schlittens 16 angeordnet ist und durch den Antriebsmotor 45a axial gedreht wird, und eine Schraubenmutter (nicht in den Figuren veranschaulicht) auf, welche am zweiten Schlitten 17 befestigt und auf die Kugelumlaufspindel 45b geschraubt ist.

Wenn der Antriebsmotor 45a dieser Vorschubeinrichtung 45 der x-Achse angetrieben wird und sich die Kugelumlaufspindel 45b axial dreht, bewegt sich die Schraubenmutter entlang der Kugelumlaufspindel 45b und folglich der Schlitten 17 entlang der x-Achse geführt durch die Führungsschienen 42a und Gleitstücke 42b der Führungseinrichtung 42 der x-Achse.

Die Führungseinrichtung (nicht in den Figuren veranschaulicht) der z-Achse weist Führungsschienen (nicht in den Zeichnungen veranschaulicht), welche mit der z-Achse auf der Innenseite beider Seiten der x-Achse der Durchgangsöffnung 17b des zweiten Schlittens 17 ausgerichtet ist, und Gleitstücke (nicht in den Figuren veranschaulicht) auf, welche an der Außenseite beider Seiten der x-Achse des Spindelkopfes 18 befestigt sind und diese Führungsschienen (nicht in den Figuren veranschaulicht) in Eingriff nehmen und sich auf denselben frei bewegen.

Die Vorschubeinrichtung 46 der z-Achse weist Antriebsmotoren 46a, welche auf der Oberseite beider Seiten der x-Achse des zweiten Schlittens 17 angeordnet sind, Kugelumlaufspindeln (nicht in den Figuren veranschaulicht), welche mit der z-Achse auf der der Innenseite beider Seiten der x-Achse des zweiten Schlittens 17 ausgerichtet angeordnet sind und durch die Antriebsmotoren 46a axial gedreht werden, und Schraubenmuttern (nicht in den Figuren veranschaulicht) auf, welcher an der Außenseite beider Seiten der x-Achse des Spindelkopfes 18 befestigt und auf die Kugelumlaufspindeln (nicht in den Figuren veranschaulicht) geschraubt sind.

Wenn die Antriebsmotoren 46a dieser Vorschubeinrichtung 46 der z-Achse angetrieben werden und sich die Kugelumlaufspindeln (nicht in den Figuren veranschaulicht) axial drehen, bewegen sich die Schraubenmuttern (nicht in den Figuren veranschaulicht) derart entlang den Kugelumlaufspindeln, dass sich der Spindelkopf 18 auf der z-Achse durch die Führungsschienen (nicht in den Figuren veranschaulicht) und Gleitstücke (nicht in den Figuren veranschaulicht) der Führungseinrichtung (nicht in den Figuren veranschaulicht) der z-Achse geführt bewegt.

Die Abfallrückgewinnungsvorrichtung 50 weist eine Abgabeeinrichtung 51, welche sich aus der Bearbeitung des Werkstücks W ergebenden Schnittabfall in einer bestimmten Transportrichtung befördert und den Abfall aus der Werkzeugmaschine 1 entfernt, einen Speicherbehälter 54, welcher unter der Abgabeeinrichtung 51 auf der vorgeschalteten Seite in der Abfalltransportrichtung angeordnet ist und die Schneidflüssigkeit speichert, und einen Sammelkasten 55 auf, welcher unter der Abgabeeinrichtung 51 am nachgeschalteten Ende der Transportrichtung angeordnet ist.

Die Abgabeeinrichtung 51 weist ein Förderband 52, welches aus einer Vielzahl an Platten besteht, welche in einer Endlosschleife zum Tragen des Schnittabfalls zum Sammelkasten 55 verbunden sind, und eine Trageinheit 53 auf, welche das Förderband 52 unterbringt und demselben ermöglicht sich in einer Schleife frei zu bewegen. Die Trageinheit 53 weist einen horizontalen Abschnitt 53a, welcher in der Abfallentfernungsöffnung 12a angeordnet ist, und einen schrägen Abschnitt 53c auf, welcher außerhalb der Werkzeugmaschine 1 angeordnet ist. Die Abgabeeinrichtung 51 weist auch einen Antriebsmotor (nicht in den Figuren veranschaulicht) auf, welcher verursacht, dass sich das Förderband 52 in Richtung der in 3 gezeigten Pfeile bewegt.

Der horizontale Abschnitt 53a der Trageinheit 53 ist auf der Oberseite und Unterseite offen. Der Abfall und die Schneidflüssigkeit fällt/tropft aus diesem offenen Abschnitt 53b auf das Förderband 52 und die Schneidflüssigkeit, welche auf das Förderband 52 tropft, fließt nach unten durch diesen offenen Abschnitt 53b in den Speicherbehälter 54, wie nachstehend weiter beschrieben wird. Die Unterseite des nachgeschalteten Endteils des schrägen Abschnitts 53c der Trageinheit 53 ist offen und Abfall, welcher durch das Förderband 52 befördert wird, fällt durch diese Öffnung (nicht in den Figuren gezeigt) in den sich darunter befindenden Sammelkasten 55. Der Speicherbehälter 54 befindet sich unterhalb des horizontalen Abschnitts 53a der Trageinheit 53 und sammelt die Schneidflüssigkeit, welche vom Förderband 52 tropft.

Mit dieser Abfallrückgewinnungsvorrichtung 50 werden der Abfall und die Schneidflüssigkeit in die Abfallentfernungsöffnung 12a durch nicht gezeigte Abdeckungen geführt, welche angemessen in dem durch die Seitenwände 13, 14, 15 umgebenen Raum angeordnet sind, und fällt/tropf aus dieser Abfallentfernungsöffnung 12a auf das Förderband 52, welches durch einen Antriebsmotor (nicht in den Figuren gezeigt) im Kreis angetrieben wird. Der Schnittabfall wird dann durch das Förderband 52 aus dem Bearbeitungszentrum befördert, fällt in den sich unterhalb des nachgeschalteten Endes des Förderbands 52 befindenden Sammelkasten 55 und wird zurückgewonnen. Die Schneidflüssigkeit tropft vom Förderband 52 und wird im Speicherbehälter 54 gesammelt.

Bei der Werkzeugmaschine 1 nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Last an das zweite Ende der Drehwelle 23 durch eine Einrichtung 30 zum Anlegen einer Last derart angelegt, dass die Schwenkmittelachse, die Oberseite der Palette P und die Drehwelle 23 horizontalisiert werden, wobei sich die Schwenkwinkelstellung des Tisches 20 bei 0° befindet.

Insbesondere wird die Last, welche von der Biegungsmenge der Tellerfedern 36 abhängt, an den Umfang des Drehelements 24 über die Fahrrollen 31 durch die Halteeinrichtung 32 angelegt und die senkrechte Stellung der Bewegungselemente 34 durch die Bolzen 39 zum Einstellen einer Last eingestellt und folglich die Biegungsmenge der Tellerfedern 36 gesteuert, damit die an den Umfang des Drehelements 24 angelegte Last eingestellt wird.

Wenn die auf diese Weise eingestellte Last an den Umfang des Drehelements 24 angelegt wird, wirkt die nach unten gerichtete Last auf den Tisch 20 auf der Seite, entlang der Schwenkmittelachse, quer durch das Lager 15b von der Seite des Tischkörpers 22, damit ein Moment, welches dem aus dem Gewicht des Tisches 20 selbst und des auf dem Tisch 20 getragenen Werkstücks W resultierenden Moment entgegenwirkt, auf den Tisch 20 wirkt. Solch ein entgegenwirkendes Moment verhindert, dass sich die Schwenkmittelachse (die Palette P, der Tischkörper 22 und die Drehmittelachse 23) aufgrund des aus dem Gewicht des Tisches 20 selbst und des Werkstücks W resultierenden Moments nach unten neigt, um die Schwenkmittelachse, die Oberseite der Palette P und die Drehwelle 23 horizontal auszugleichen.

Wie in 4 veranschaulicht, macht die auf den Umfang des Drehelements 24 angelegte Last das Moment, welches das Produkt der Gesamtlast, welche über die Fahrrollen 31 angelegt wird, und des Abstands b in Bezug auf die Schwenkmittelachse zwischen dem durch das Lager 15b getragenen Abschnitt der Drehwelle 23 und der Stelle Q des Drehelements 24 ist, an welcher die Last angelegt wird, ungefähr gleich dem Moment und das Moment, welches das Produkt des Gesamtgewichts m des das Werkstück W tragenden Tisches 20 und des Abstands a in Bezug auf die Schwenkmittelachse zwischen den durch das Lager 15b getragenen Abschnitten der Drehwelle 23 und dem Schwerpunkt G des Tisches 20, welcher das Werkstück W trägt, ungefähr gleich. Der Abstand b ist vorzugsweise länger als der Abstand a, da das Verringern der Last F, welche angelegt ist, um dem Moment entgegenzuwirken, die Auswirkung der angelegten Last F auf die Haltbarkeit des Lagers 15b verringert.

Wenn die Schwenkmittelachse, die Oberseite der Palette P und die Drehmittelachse 23 horizontal ausgeglichen sind, wird daher der erste Schlitten 16 durch die Führungseinrichtung 41 der y-Achse geführt und durch die Vorschubeinrichtung 44 der y-Achse entlang der y-Achse bewegt, der zweite Schlitten 17 durch die Führungseinrichtung 42 der x-Achse geführt und durch die Vorschubeinrichtung 45 der x-Achse entlang der x-Achse bewegt, der Spindelkopf 18 durch die Führungseinrichtung (nicht in den Figuren gezeigt) der z-Achse geführt und durch die Vorschubeinrichtung 46 der z-Achse entlang der z-Achse bewegt und die Hauptspindel 19 auf der Achse derselben durch die Drehantriebseinrichtung (nicht in den Figuren gezeigt) der Hauptspindel rotierend angetrieben und das Werkstück W, welches auf der auf dem Tisch 20 platzierten Palette P gehalten wird, folglich durch das in der Hauptspindel 19 gehaltene Werkzeug T bearbeitet.

Abfall, welcher durch das Bearbeiten erzeugt wird, und Schneidflüssigkeit, welche angemessen der Stelle zugeführt wird, an welcher sich das Werkzeug T und das Werkstück W berühren, fällt/tropft aus der Abfallentfernungsöffnung 12a auf das Förderband 52. Der Abfall wird durch das Förderband 52 befördert und im Sammelkasten 55 zurückgewonnen und die Schneidflüssigkeit fließt nach unten und vom Förderband 52 in den Speicherbehälter 54, welcher sich unterhalb des Förderbands 52 befindet.

Die Palettenbefestigungseinheit 21 des Tisches 20 wird auf der c-Achse gedreht und durch die Drehantriebseinrichtung (nicht in den Figuren gezeigt) des Tisches in eine vorbestimmte Drehwinkelstellung geschalten und der Tischkörper 22 des Tisches wird durch die Schwenkantriebseinrichtung 25 auf der b-Achse geschwenkt und in eine vorbestimmte Drehwinkelstellung geschalten, um das Werkstück W auf der Palette P (das Werkstück W auf der Palette P) in eine bestimmte Drehwinkelstellung zu schalten.

Mit der Werkzeugmaschine 1 nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Drehwelle 23 (das Drehelement 29) von oben gedrückt, um die nach unten gerichtete Last an der Seite des Tisches 20, entlang der Schwenkmittelachse, quer durch das Lager 15b von der Tischkörperseite 22 anzulegen, damit dem aus dem Gewicht des Tisches 20 selbst und des Werkstückes resultierenden Moment entgegengewirkt wird und die Schwenkmittelachse, die Oberseite der Palette P und die Drehmittelachse 23 horizontalisiert werden. Daher wird das Werkstück W mit einem hohen Grad an Präzision bearbeitet.

Zwar erhöht das Anlegen der Last an der Drehwelle 23 die Last, welche auf das Lager 15b wirkt, aber dies ermöglicht zudem dem Moment entgegenzuwirken, welches eine größere Auswirkung auf die Haltbarkeit des Lagers 15b als die Last hat, damit die Haltbarkeit des Lagers verlängert wird.

Der Grund, warum eine Konfiguration genommen wird, bei welcher die Last, welche an die Drehwelle 23 angelegt ist, durch die Lasteinstellbolzen 39 eingestellt wird, ist, dass die Menge der Last, welche durch die Halteeinrichtung 32 an die Drehwelle 23 angelegt ist, erfordert verändert zu werden, wenn das Gewicht des Werkstücks W verändert wird, da sich die Biegungsmenge der Schwenkmittelachse, der Oberseite der Palette P und der Drehwelle 23 vom Gewicht des zu bearbeitenden Werkstücks W unterscheidet. Das Einstellen der Last, welche an die Drehwelle 23 angelegt ist, mit den Lasteinstellbolzen 39 ermöglicht die Last an die Drehwelle 23 anzulegen, welche vom Gewicht des Werkstücks W abhängt, damit, angenommen, dass das Gewicht des Werkstücks W verändert wird, das wiederholte horizontale Ausgleichen der Schwenkmittelachse, der Oberseite der Palette P und der Drehwelle 23 die Durchführung der Feinbearbeitung ermöglicht und unterdessen das unvollständige Entgegenwirken dem Moment verhindert, dass die Haltbarkeit des Lagers verkürzt wird.

Zudem verringert die Konfiguration, bei welcher die Last durch die Fahrrollen 31 an die Drehwelle 23 angelegt wird, den Reibungswiderstand, welcher zwischen den Fahrrollen 31 und der Drehwelle 23 entwickelt wird, um die Last zu verringern, welche an den Antriebsmotor in der Schwenkantriebseinrichtung 25 angelegt ist, und die gleichmäßige Drehung der Drehwelle 23 zu ermöglichen.

Der Grund, warum die Konfiguration genommen wird, bei welcher die Last durch die Fahrrollen 31, welche auf beiden Seiten der Lotebene vorgesehen sind, welche die Achse der Drehwelle 23 enthält, an die Drehwelle 23 angelegt wird, ist, dass es, beispielsweise angenommen, dass nur eine Fahrrolle vorgesehen ist, eine Möglichkeit eines inadäquaten Anlegens der Last an die Drehwelle 23 gibt, da die Fahrrollen 31 oder die Drehwelle 23 im Leerlauf laufen/läuft, wenn die Last an die Drehwelle 23 angelegt wird, wobei sich der Umfang, an welchem die angrenzenden Rollen 31 das Drehelement 24 berühren, außerhalb der Lotebene befindet, welche die Achse der Drehwelle 23 enthält. Das Drücken der Drehwelle 23 durch die zwei angrenzenden Rollen 31, welche auf beiden Seiten der Lotebene vorgesehen sind, welche die Achse der Drehwelle 23 enthält, ermöglicht die Drehwelle 23 ausgeglichen festzuhalten bzw. niedrig zu halten, um die Last angemessen anzulegen.

Zudem berührt bei dieser Konfiguration das Drehelement 24, welches auf dem Außenumfangsort auf der Drehwelle 23 vorgesehen ist, die Fahrrollen 31, damit der Umfang des Drehelements 23, welchen die angrenzenden Rollen 31 berühren, vorteilhaft konfiguriert ist, um wahrscheinlich nicht verschlissen zu werden, und das verschlissene Drehelement 24 ausgewechselt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird oben beschrieben und es wird für jemanden mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der verwandten Technik offensichtlich sein, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Einrichtung 30 zum Anlegen einer Last derart konfiguriert, dass die an den Umfang des Drehelements 24 angelegte Kraft durch die Lasteinstellbolzen 39 eingestellt wird, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, da eine Einrichtung 60 zum Anlegen einer Last konfiguriert sein könnte, um die Last automatisch zu steuern.

Bei solch einer Konfiguration, die in 7 veranschaulicht ist, weist die Einrichtung 60 zum Anlegen einer Last einen Hydraulikzylinder (die Halteeinrichtung) 61 mit den Fahrrollen 31 und einer Tragstange 61a, deren unteres Ende die Fahrrollen 31 axial frei beweglich trägt, zum Anheben der Tragstange 61a, um zuzulassen, dass die Fahrrollen 31 von oben mit den Fahrrollen 31 auf den Umfang des Drehelements 24 drücken, um eine Last an den Umfang anzulegen, eine Hydrauliköl-Versorgungsquelle 62 zum Versorgen der Hydraulikzylinder 61 mit Hydrauliköl, eine Druckeinstelleinrichtung (die Lasteinstelleinrichtung) 63 zum Einstellen des Drucks des Hydrauliköls, welches den Hydraulikzylindern 61 zugeführt wird, einen Verschiebungssensor 64 zum Erfassen der Lotverschiebung des Drehelements 24 und eine Steuervorrichtung 65 zum Steuern der Hydrauliköl-Versorgungsquelle 62 und Druckeinstelleinrichtung 63 auf und die Einrichtung 60 zum Anlegen einer Last legt die Last an das Drehelement 24 an, welche vom Druck des Hydrauliköls abhängt, welches den Hydraulikzylindern 61 zugeführt wird.

Es sollte angemerkt werden, dass die Fahrrollen 31 auf dem unteren Ende der Tragstange 61a der Hydraulikzylinder 61 mit der Tragwelle 38 befestigt sind. Zudem sind zwei Hydraulikzylinder 61 in einer eins zu eins Übereinstimmung mit den Fahrrollen 31 vorgesehen. Die Hydrauliköl-Versorgungsquelle 62 versorgt die Hydraulikzylinder 61 mit dem Hydrauliköl und die Druckeinstelleinrichtung 63 steuert den Druck des Hydrauliköls, welches den Hydraulikzylindern 61 zugeführt wird.

Der Verschiebungssensor 64 erfasst die Lotverschiebung des Drehelements 24 relativ zur Lotstellung des Drehelements 24, wobei die Oberseite der Palette P durch das Anlegen einer Last mit den Hydraulikzylindern 61 an das Drehelement 24, soweit angemessen, horizontalisiert wird.

Die Steuervorrichtung 65 steuert basierend auf der durch den Verschiebungssensor 64 erfassten Verschiebung die Druckeinstelleinrichtung 63, um den Druck des Hydrauliköls einzustellen, welches den Hydraulikzylindern 61 zugeführt wird, um die Last zu steuern, welche an den Umfang des Drehelements 24 angelegt ist, um die Verschiebung zu beseitigen.

Bei der Einrichtung 60 zum Anlegen einer Last mit solch einer Konfiguration verursacht das unterbrochene Gleichgewicht des Moments beispielsweise, wenn die an die Drehwelle 23 anzulegende Last abhängig vom Gewicht des zu bearbeitenden Werkstücks W verändert wird, dass sich die Oberseite der Palette P und die Drehwelle 23 neigen, was zu einer Veränderung der senkrechten Stellung des Drehelements 24 führt, damit diese Veränderung der Stellung als Verschiebung durch den Verschiebungssensor 64 erfasst wird. Dann steuert die Steuervorrichtung 65 basierend auf der durch den Verschiebungssensor 64 abgetasteten Verschiebung die Druckeinstelleinrichtung 63, um die an den Außenumfangsort auf der Drehwelle 23 angelegte Last einzustellen, um die Verschiebung zu beseitigen.

Folglich wird bei solch einer Einrichtung 60 zum Anlegen einer Last der gleiche Effekt erzielt, welcher im Vorangehenden beschrieben wurde. Zudem wird die an den Außenumfangsort auf der Drehwelle 23 angelegte Last automatisch eingestellt, wenn sich die Oberseite der Palette P und die Drehwelle 23 neigen, da das Gewicht des zu bearbeitenden Werkstücks W beispielsweise verändert wird, damit eine präzise und effiziente Lasteinstellung durchgeführt wird.

Der Verschiebungssensor 64 kann konfiguriert sein, um die Lotverschiebung des Tischkörpers 22 und der Drehwelle 23 und nicht des Drehelements 24 zu erfassen. Zudem müssen die zwei Fahrrollen 31 nicht immer vorgesehen sein und eine einzige Fahrrolle 31 kann die Drehwelle 23 drücken.

Die Konfigurationen der Einrichtungen 30, 60 zum Anlegen der Last und das Verfahren zum Einstellen des Neigens der Schwenkmittelachse, der Oberseite der Palette P und der Drehwelle 23 sind auch nicht auf die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Zudem ist der Tisch 20 in dieser Ausführungsform der Erfindung auf dem Bett 11 platziert, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, da der Tisch 20, soweit angemessen, auf einer Bewegungsstruktur platziert werden könnte.

Es wurden nur ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen. Für jemanden mit technischen Fähigkeiten wird es jedoch aus der vorangehenden Offenbarung offensichtlich sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen, der in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist. Zudem ist die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung nur zur Veranschaulichung und nicht zum Einschränken der Erfindung vorgesehen, die durch die beiliegenden Ansprüche und die Äquivalente derselben definiert ist.


Anspruch[de]
Werkzeugmaschine mit:

einem Tisch (20), welcher um eine horizontale Schwenkmittelachse frei schwenkbar angeordnet ist, wobei der Tisch einen Tischkörper (22) zum Tragen eines Werkstücks aufweist, und seine Achse zur Schwenkmittelachse koaxial angeordnet ist, um den Tisch um die Achsenmitte desselben frei drehbar vorzusehen, und der Tisch eine Drehwelle (23) aufweist, von welcher ein erstes Ende am Tischkörper befestigt ist;

einer Tragstruktur (15), welche die Drehwelle über ein Lager (15b) drehbar trägt;

einer Schwenkantriebseinrichtung (25) zum Drehen der Drehwelle um die Achsenmitte derselben, um den Tischkörper in eine vorbestimmte Schwenkwinkelstellung zu stellen;

einer Hauptspindel (19) zum Halten eines Werkzeugs, welches um seine eigene Mittelachse frei drehbar vorgesehen ist;

einer Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel um ihre Mittelachse;

Vorschubeinrichtungen (44, 45, 46) zum Verschieben der Tragstruktur und der Hauptspindel relativ zueinander;

einem Anpresselement (31), welches an einen Außenumfangsort entlang eines zweiten Endes der Drehwelle entfernt von einem durch ein Lager getragenen Abschnitt der Drehwelle angrenzt; und

einer Halteeinrichtung (32), welche auf der Tragstruktur zum Tragen des Anpresselements und zum Drücken mittels des Anpresselements von oben auf den Außenumfangsort angeordnet ist, um eine Last an den Außenumfangsort anzulegen.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, welche zudem eine Lasteinstelleinrichtung (39) zum Einstellen der durch die Halteeinrichtung angelegten Last aufweist. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei das Anpresselement mit Rollen konfiguriert ist, welche mit ihren Achsen parallel zur Achse der Drehwelle angeordnet sind und durch die Halteeinrichtung um ihre Achsenmitten frei drehbar gelagert sind. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, welche zudem Folgendes aufweist:

eine Verschiebungserfassungseinrichtung (64) zum Erfassen der Verschiebung des Tischkörpers oder der Drehwelle entlang der Vertikalen, wobei die Stellung des Tischkörpers oder der Drehwelle entlang der Vertikalen wenn die Oberseite des Tischkörpers horizontal ist, als Referenz genommen wird; und

eine Steuereinrichtung (65) zum Steuern der Lasteinstelleinrichtung (39) basierend auf der durch die Verschiebungserfassungseinrichtung erfassten Verschiebung, um die Last einzustellen, welche an den Außenumfangsort entlang der Drehwelle angelegt ist, um die Verschiebung zu beseitigen.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, welche zudem ein ringförmiges Drehelement (24) aufweist, welches auf dem Außenumfangsort entlang der Drehwelle vorgesehen ist, um sich in Verbindung mit der Drehwelle zu drehen, wobei das Anpresselement derart ausgebildet ist, dass es an den Außenumfang des Drehelements anzugrenzt. Werkzeugmaschine mit:

einem Tisch (20), welcher um eine horizontale Schwenkmittelachse frei schwenkbar vorgesehen ist, wobei der Tisch einen Tischkörper (22) zum Tragen eines Werkstücks aufweist und seine Achse zur Schwenkmittelachse koaxial angeordnet ist, um den Tisch um die Achsenmitte desselben frei drehbar vorzusehen, und der Tisch eine Drehwelle (23) aufweist, von welcher ein erstes Ende am Tischkörper befestigt ist;

einer Tragstruktur (15), welche die Drehwelle über ein Lager (15b) drehbar trägt;

einer Schwenkantriebseinrichtung (25) zum Drehen der Drehwelle um die Achsenmitte derselben, um den Tischkörper in eine vorbestimmte Schwenkwinkelstellung zu stellen;

einer Hauptspindel (19) zum Halten eines Werkzeugs, welches um seine eigene Mittelachse frei drehbar vorgesehen ist;

einer Drehantriebseinrichtung zum Drehen der Hauptspindel um ihre Mittelachse;

Vorschubeinrichtungen (44, 45, 46) zum Verschieben der Tragstruktur und der Hauptspindel relativ zueinander;

Anpresselementen (31, 31), welche an einen Außenumfangsort auf einem zweiten Ende der Drehwelle entfernt von einem durch ein Lager getragenen Abschnitt der Drehwelle angrenzen; und

Halteeinrichtungen (32), welche auf der Tragstruktur zum Tragen der Anpresselemente und zum Drücken durch die Anpresselemente von oben auf den Außenumfangsort angeordnet sind, um eine Last an den Außenumfangsort anzulegen.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, welche zudem Lasteinstelleinrichtungen (61, 63) zum Einstellen der durch die Halteeinrichtungen angelegten Last aufweist. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, wobei die Anpresselemente mit Rollen konfiguriert sind, welche mit ihren Achsen parallel zur Achse der Drehwelle angeordnet sind und durch die Halteeinrichtungen um ihre Achsenmitten frei drehbar getragen gelagert sind. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, wobei:

die Anpresselemente auf beiden Seiten einer Lotebene angeordnet sind, in welcher die Achse der Drehwelle liegt; und

die Halteeinrichtungen und die Lasteinstelleinrichtungen jeweils entsprechend zu jedem der Anpresselemente vorgesehen sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, welche zudem Folgendes aufweist:

eine Verschiebungserfassungseinrichtung (64) zum Erfassen der Verschiebung des Tischkörpers oder der Drehwelle entlang der Vertikalen, wobei die Stellung des Tischkörpers oder der Drehwelle entlang der Vertikalen, wenn die Oberseite des Tischkörpers horizontal ist, als Referenz genommen wird; und

eine Steuereinrichtung (65) zum Steuern der Lasteinstelleinrichtungen (61, 63) basierend auf der durch die Verschiebungserfassungseinrichtung erfassten Verschiebung, um die Last einzustellen, welche an den Außenumfangsort entlang der Drehwelle angelegt ist, um die. Verschiebung zu beseitigen.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, welche zudem ein ringförmiges Drehelement (24) aufweist, welches auf dem Außenumfangsort entlang der Drehwelle vorgesehen ist, um sich in Verbindung mit der Drehwelle zu drehen, wobei die Anpresselemente derart ausgebildet sind, dass sie an den Außenumfang des Drehelements anzugrenzen.






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