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Title:
MULTIFUNCTIONAL MACHINING CENTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/220339
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a base for a machine tool (10) comprising - a machine bed (12) for supporting a first work module (28) having a first end effector (38, 48, 54) held thereon and a second work module (30) having a second end effector (38, 48, 54) held thereon on a base surface in an area between two mutuallly opposed sides which delimit the machine bed (12), the sides extending between an underside (16) of the machine bed (12) and an upper side (17) of the machine bed (12), when viewed in the vertical direction (15), - a guide rail (26), which is fixed relative to the machine bed (12), for guiding the first work module (28) in a guide direction (18) at an angle to the vertical direction (15) and, - a bearing element (29), which is fixed relative to the machine bed (12), for holding the second work module (30), - the bearing element (29) and the guiding element (26) being arranged one above the other, when viewed in the vertical direction (15).

Inventors:
SCHUSTER HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/064042
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
June 08, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CSM MASCHINEN GMBH (DE)
SCHUSTER HELMUT (DE)
International Classes:
B23Q1/01; B23Q37/00
Foreign References:
EP0949042A11999-10-13
EP2345503A22011-07-20
JP2007144529A2007-06-14
DE10058627A12002-06-06
FR2315361A11977-01-21
DE202015102057U12015-05-29
DE202009014709U12011-03-17
DE202009014709U12011-03-17
Attorney, Agent or Firm:
VON BÜLOW & TAMADA (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Gestell für eine Werkzeugmaschine (10), umfassend

ein Maschinenbett (12) zum Tragen eines ersten Arbeitsmoduls (28) mit einem daran gehaltenen ersten Endeffektor (38, 48, 54) und eines zweiten

Arbeitsmoduls (30) mit einem daran gehaltenen zweiten Endeffektor (38, 48, 54) auf einer Gestellfläche in einem Bereich zwischen zwei das Maschinenbett (12) begrenzenden und sich gegenüberliegenden Seiten, wobei sich die Seiten in einer Höhenrichtung (15) gesehen zwischen einer Unterseite (16) des

Maschinenbetts (12) und einer Oberseite (17) des Maschinenbetts (12) erstrecken, ein ortsfest zum Maschinenbett (12) angeordnetes erstes Lagerelement (26) zum Halten des ersten Arbeitsmoduls (28), und

ein ortsfest zum Maschinenbett (12) angeordnetes zweites

Lagerelement (29) zum Halten des zweiten Arbeitsmoduls (30),

- wobei das erste Lagerelement (26) und das zweite Lagerelement (29) in der Höhenrichtung (15) gesehen übereinander angeordnet sind.

2. Gestell nach Anspruch 1 , umfassend ein auf der Oberseite (17) des

Maschinenbetts (12) auf die Seiten lösbar aufgesetztes Basisgrundteil (25), welches das erste Lagerelement (26) vom zweiten Lagerelement (29) trennt und einen Innenraum im Maschinenbett verschließt, in dem des zweite

Lagerelement (29) angeordnet ist.

3. Gestell nach Anspruch 2, wobei das Basisgrundteil (25) eine Platte ist.

4. Gestell nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Lagerelement (26) auf einer Oberseite des Basisgrundteils (25) angeordnet ist, die in der Höhenrichtung gesehen von der Oberseite (17) des Maschinenbetts (12) weg gerichtet ist. 5. Gestell nach Anspruch 4, wobei das erste Lagerelement (26) eine

Führungsschiene (26) zum Führen des ersten Arbeitsmoduls (28) in einer

Führungsrichtung (18) winklig zur Höhenrichtung (15) ist, und wobei zur

Führungsschiene (26) parallel und beabstandet von dieser verlaufende weitere Führungsschienen (27) auf der Oberseite des Basisgrundteils (25) angeordnet ist.

6. Gestell nach Anspruch 5, umfassend ein weiteres Lagerelement zwischen den beiden Führungsschienen (26, 27) zum Lagern eines Förderelementes (40).

7. Gestell nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das zweite Lagerelement (29) in Höhenrichtung (15) gesehen unter dem Basisgrundteil (25) angeordnet ist.

8. Arbeitsmodul (30) für eine Werkzeugmaschine (10), umfassend einen

Grundkörper (31), zwei voneinander beabstandete und sich vom Grundkörper (31 ) aus entgegen einer Höhenrichtung (15) erstreckende Aufstellbeine (32) zum Aufstellen auf einen Tragekörper (25), sowie ein Halteelement (34) zum Halten eines Endeffektors (48).

9. Werkzeugmaschine (10), umfassend ein Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und ein Arbeitsmodul (30) nach Anspruch 7 oder 8, das mit einem seiner Aufstellbeine (32) auf dem ersten Lagerelement (26) gelagert ist.

10. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 9, umfassend ein zwischen den beiden Aufstellbeinen (32) angeordnetes Förderelement (40) zum Fördern eines

Werkzeugs (48) oder eines Rohteils (39).

Description:
multifunktionales Bearbeitungszentrum Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gestell für eine Werkzeugmaschine, ein Arbeitsmodul für eine Werkzeugmaschine und eine Werkzeugmaschine mit dem Gestell und dem Arbeitsmodul.

Aus der DE 20 2015 102 057 U1 ist eine Werkzeugmaschine in Form einer

Drehmaschine mit einem Gestell bekannt. Das Gestell umfasst ein Maschinenbett auf dem ein erstes Arbeitsmodul mit einem daran befestigten Spannfutter als Endeffektor und ein zweites Arbeitsmodul in Form eines Werkzeugrevolvers gehalten sind. Das erste Arbeitsmodul ist auf einer Führungsschiene in Form einer Schlittenführung auf dem Maschinenbett geführt. Die Schlittenführung und die Befestigung des Werkzeugrevolvers befinden sich auf gleicher Höhe. Im Betrieb der Drehmaschine wird aus dem Werkzeugrevolver ein Drehmeißel aufgestellt und radial in einen axialen Bewegungsweg des Spannfutters gehalten. Im Spannfutter ist ein Rohteil eingespannt, das gedreht und über die Schlittenführung radial in den Drehmeißel geführt wird. Auf diese Weise kann das Rohteil im Spannfutter drehend bearbeitet werden. Die Werkzeugmaschine der DE 20 2015 102 057 U1 lässt sich jedoch nicht ohne Weiteres in eine andere Werkzeugmaschine, wie beispielsweise eine Fräsmaschine umbauen.

Aus der DE 20 2009 014 709 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einem Gestell bekannt. Das Gestell umfasst ein Maschinenbett, auf dem ein erstes Arbeitsmodul mit einem daran befestigten Spannfutter als Endeffektor und mehrere zweite Arbeitsmodule zur Bearbeitung eines im Spannfutter eingespannten Rohteils gehalten sind. Das erste Arbeitsmodul ist auf einer Führungsschiene in Form einer Schlittenführung ausgeführt. Das erste Arbeitsmodul führt das Rohteil im

Spannfutter eingespannt außerhalb des Maschinenbetts an der Außenwand des Maschinenbetts zwischen den einzelnen zweiten Arbeitsmodulen. Auf diese Weise wird das Rohteil zwischen den einzelnen zweiten Arbeitsmodulen transportiert und kann dort bearbeiten werden. Die einzelnen zweiten Arbeitsmodule sind

austauschbar ausgeführt.

Da die einzelnen Arbeitsmodule außerhalb an der Außenwand des Maschinenbetts geführt sind, wird die Längsseite des Maschinenbetts verwendet, um möglichst viele zweite Arbeitsmodule dort unterzubringen. Zwar wird so ein hoher modularer Aufbau der Werkzeugmaschine selbst erreicht, werden jedoch mehrere

Werkzeugmaschinen nebeneinander gestellt, so ist hier von einem sehr hohen Platzbedarf auszugehen, weil die einzelnen Werkzeugmaschinen stirnseitig aneinander gestellt werden müssen. Außerdem ist der Bewegungsspielraum des Spannfutters dieser Werkzeugmaschine grundsätzlich auf zwei

Bewegungsrichtungen begrenzt, nämlich in Höhenrichtung und in Längsrichtung. Eine Bewegung in Querrichtung macht in der Werkzeugmaschine der

DE 20 2009 014 709 A1 nur begrenzt Sinn. Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Gestell für eine Werkzeugmaschine anzugeben, mit dem die Werkzeugmaschine platzsparend, hochmodular und gleichzeitig kostengünstig aufgebaut werden kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung, umfasst ein Gestell für eine

Werkzeugmaschine ein Maschinenbett zum Tragen eines ersten Arbeitsmoduls mit einem daran gehaltenen ersten Endeffektor und eines zweiten Arbeitsmoduls mit einem daran gehaltenen zweiten Endeffektor auf einer Gesteilfläche in einem Bereich zwischen zwei das Maschinenbett begrenzenden und sich

gegenüberliegenden Seiten, wobei sich die Seiten in einer Höhenrichtung gesehen zwischen einer Unterseite des Maschinenbetts und einer Oberseite des

Maschinenbetts erstrecken, ein ortsfest zum Maschinenbett angeordnetes erstes Lagerelement zum Halten des ersten Arbeitsmoduls und ein ortsfest zum

Maschinenbett angeordnetes zweites Lagerelement zum Halten des zweiten Arbeitsmoduls, wobei das erste Lagerelement und das zweite Lagerelement in der Höhenrichtung gesehen übereinander angeordnet sind. Ausgehend von der DE 20 2009 014 709 A1 liegt dem angegebenen Gestell die Überlegung zugrunde, die Arbeitsmodule nicht an der Außenwand des

Maschinenbetts sondern an der Innenwand des Maschinenbetts zu führen. Auf diese Weise bleiben die Wände der so entstehenden Werkzeugmaschine frei und es lassen sich eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen platzsparend nebeneinander anordnen. Dennoch kann der dort aufgezeigte Gedanke des modularen Aufbaus voll und ganz umgesetzt werden. Durch die bessere Schwerpunktgestaltung kann das Maschinenbett selbst ebenfalls leichter, beispielsweise aus einer

Blechkonstruktion ausgeführt sein.

In einer Weiterbildung umfasst das angegebene Gestell ein auf der Oberseite des Maschinenbetts auf die Seiten aufgesetztes Basisgrundteil, welches das erste Lagerelement vom zweiten Lagerelement trennt. Auf diese Weise kann der

Innenraum des Maschinenbetts an den Seiten verschlossen werden, und ist durch Abnehmen des Basisgrundteils in einfacher Weise beispielsweise zum

Austauschen von Arbeitsmodulen zugänglich.

In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Gestells ist das

Basisgrundteil eine Platte. Platten sind einfach und sehr günstig und standardisiert zu fertigen sowie zu transportieren.

In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Gestells ist das erste

Lagerelement auf einer Oberseite des Basisgrundteils angeordnet, die in der Höhenrichtung gesehen von der Oberseite des Maschinenbetts weg gerichtet ist. Auf diese Weise kann auch der Außenraum oberhalb des Gestells zur Lagerung der Arbeitsmodule mit verwendet werden, ohne vom Erfindungsgedanken

abzuweichen, nach dem die Seiten der schlussendlichen Werkzeugmaschine für einen platzsparenden Aufbau einer Fertigungsstraße frei bleiben können. In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Gestells ist das erste

Lagerelement eine Führungsschiene zum Führen des ersten Arbeitsmoduls in einer Führungsrichtung winklig zur Höhenrichtung, wobei eine zur Führungsschiene parallel und beabstandet von dieser verlaufende weitere Führungsschienen auf der Oberseite des Basisgrundteils angeordnet ist. Auf diesen beiden Führungsschienen kann dann das erste Arbeitsmodul sehr stabil getragen werden. In einer weiteren Weiterbildung umfasst das angegebene Gestell ein weiteres Lagerelement zwischen den beiden Führungsschienen zum Lagern eines

Förderelementes. Auf diese Weise kann bei einem geeigneten Aufbau des ersten Arbeitsmoduls ein drittes Arbeitsmodul in die schlussendliche Werkzeugmaschine eingeführt werden, um einen Rohteil- beziehungsweise Werkstück- und/oder Werkzeugtransport nicht nur über eine Stirnseite der Werkzeugmaschine sondern über beide Stirnseiten der Werkzeugmaschine zu ermöglichen.

In einer anderen Weiterbildung der angegebenen Werkzeugmaschine ist das zweite Lagerelement in der Höhenrichtung gesehen unter dem Basisgrundteil angeordnet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Arbeitsmodul für eine Werkzeugmaschine einen Grundkörper, zwei voneinander beabstandete und sich vom Grundkörper aus entgegen einer Höhenrichtung erstreckende Aufstellbeine zum Aufstellen auf einen Tragekörper sowie ein Halteelement zum Halten eines Endeffektors. Dieses Arbeitsmodul stellt einen möglichen Aufbau dar, der die Verwendung des oben genannten Förderbandes ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Werkzeugmaschine eines der angegebenen Gestelle und das zuvor angegebene Arbeitsmodul als erstes Arbeitsmodul, das mit einem seiner Aufstellbeine auf dem ersten

Lagerelement verschieblich gelagert ist. Das zweite Aufstellbein kann dann auf der zweiten parallel verlaufenden Führungsschiene gelagert sein. In einer Weiterbildung umfasst die angegebene Werkzeugmaschine das

Förderelement zwischen den beiden Aufstellbeinen zum Fördern eines Werkzeugs oder eines Rohteils beziehungsweise Werkstücks.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise wie diese erreicht werden, werden verständlicher im

Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fertigungsstraße,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Fertigungsstraße der Fig. 1 , Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer als Flanschdrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 , Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer als alternative Flanschdrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 ,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer als Wellendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 ,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer als Stangendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 ,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer als alternative Stangendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 ,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer als Fräsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 , Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer als Wellenfräsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 ,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer als Wellenendbearbeitungsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1 , und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer als Doppeltischfräsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine für die Fertigungsstraße der Fig. 1.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Die Figuren sind rein schematisch und geben vor allem nicht die tatsächlichen geometrischen Verhältnisse wieder.

Es wird auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht einer Fertigungsstraße 1 zeigen. In der Fertigungsstraße 1 soll aus Rohteilen mit Werkzeugen nicht weiter spezifizierte Fertigprodukte hergestellt werden. Die Fertigungsstaße 1 umfasst ein Rohteillager 2, in dem die Rohteile gelagert sind, und ein Werkzeuglager 3, in dem die Werkzeuge gelagert sind. Je ein

Greifrobotor 4 im Rohteillager 2 und im Werkzeuglager 4 kann entsprechend ein Rohteil oder ein Werkzeug greifen und damit auf einem Rüstplatz 5 eine Platte 6 bestücken. Eine ausreichende Anzahl an Platten 6 ist in einem Plattenspeicher 7 vorgehalten.

Die mit dem Rohteilen oder den Werkzeugen bestückten Platten 6 können dann über ein Förderband 8 zu einer Reihe 9 mit Werkzeugmaschinen 10 gefahren werden. Die Werkzeugmaschinen 10 führen gemeinsam einen Fertigungsprozess aus, mit dem die zuvor erwähnte Aufgabe, aus den Rohteilen mit den Werkzeugen nicht weiter spezifizierte Werkstücke herzustellen, erfüllt wird.

Jede Werkzeugmaschine 10 in der Reihe 9 führt einen oder mehrere

Zwischenschritte des Fertigungsprozesses aus. Greifroboter 4 greifen hierzu die Rohteile und/oder die Werkzeuge von den Platten 6 und bestücken damit die Werkzeugmaschine 10, die den entsprechenden Zwischenschritt ausführen soll. Nach Abschluss des Zwischenschrittes oder sobald ein Werkzeug nicht mehr gebraucht wird, legen die Greifroboter 4 entweder das Zwischen- oder

Fertigprodukt oder das nicht mehr gebrauchte Werkzeug zurück auf die

entsprechende Platte 6, die dann entweder zur nächsten Werkzeugmaschine 10 und damit zum nächsten Zwischenschritt oder zurück zu den Lagern 2, 3 fährt. Um nachstehend die Begriffe Rohteil und Werkstück sauber zu trennen, soll unter einem Rohteil das zu bearbeitende Material verstanden werden, das einer

Werkzeugmaschine 10 zugeführt wird, unabhängig davon ob es sich um ein Rohteil aus dem Rohteillager 2 oder um ein Zwischenprodukt aus einem vorangegangen Zwischenschritt in einer anderen Werkzeugmaschine handelt. Unter einem

Werkstück soll das von einer Werkzeugmaschine 10 bearbeitete Rohteil verstanden werden. Ein eine Werkzeugmaschine 10 verlassendes Werkstück kann daher das Rohteil für eine andere Werkzeugmaschine 10 sein.

Die Energieversorgung und Steuerung der Komponenten der Fertigungsstraße 1 erfolgt über entsprechende Schaltschränke 11. Eine nicht weiter dargestellte

Leitstelle kann den Materialfluss mittels den Greifrobotern 4 und den Platten 6 koordinieren. Die Fertigungsstraße 1 ist hochmodular ausgeführt. Das heißt, dass sich die Fertigungsstraße 1 an möglichst viele Fertigungsszenarien durch einfaches

Austauschen von Modulen anpassen lässt, so dass außer eventuellen

programmtechnischen Einstellarbeiten keine weiteren mechanischen

Umbaumaßnahmen zur Anpassung des Fertigungsszenarios notwendig sind.

Dies ist einerseits durch die Anreihung einzelner Werkzeugmaschinen 10 nebeneinander gegeben. In der Regel müssen für ein neues Fertigungsszenario nicht der gesamte Fertigungsprozess sondern nur einzelne Zwischenschritte an das neue Fertigungsszenario angepasst werden. Die in Fig. 1 abgebildete

Fertigungsstraße erlaubt es, durch Austauschen einzelner Werkzeugmaschinen 10 diese anzupassenden Zwischenschritte individuell neu zu konfigurieren. Deshalb ist in der Fertigungsstraße 1 möglichst jeder fertigungstechnische Zwischenschritt durch eine eigene Werkzeugmaschine 10 realisiert.

Andererseits sind die einzelnen Werkzeugmaschinen 10 selbst ebenfalls modular aufgebaut. Auf diese Weise können die Werkzeugmaschinen 10 durch einfaches Umbauen an neue Zwischenschritte individuell angepasst werden. Dies soll nachstehend anhand einiger Beispiele näher erläutert werden.

Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als Flanschdrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die

Fertigungsstraße der Fig. 1 zeigt. Bevor die Flanschdrehmaschine als Beispiel der Werkzeugmaschine 10 näher erläutert wird, soll zunächst der allgemeine Aufbau jeder der

Werkzeugmaschinen 10 erläutert werden, der die Modularität gewährleistet.

Jede Werkzeugmaschine 10 besitzt ein Maschinenbett 12, das auf Füßen 13 getragen ist. Das Maschinenbett 12 ist beispielhaft als Blechkonstruktion

ausgeführt. Innerhalb des Maschinenbetts 12 ein Innenraum 14 ausgebildet, in dem Arbeitsmodule aufgenommen werden können. Hierauf wird an späterer Stelle näher eingegangen.

Das Maschinenbett 12 erstreckt sich in einer Höhenrichtung 15 gesehen zwischen einer Unterseite 16 und einer Oberseite 17, wobei die Füße 13 an der Unterseite 16 befestigt sind. Das Maschinenbett 12 erstreckt sich ferner in einer Längsrichtung 18 mit einer größeren Länge als in einer Querrichtung 19. In den Figuren ist die Höhenrichtung 15 auch als z-Richtung, die Längsrichtung 18 auch als y-Richtung und die Querrichtung 19 auch als x-Richtung angedeutet.

Auf das Maschinenbett 12 ist ein Schutzgehäuse 20 aufgesetzt. Das

Schutzgehäuse 18 kann beispielsweise sich im Bereich der Werkzeugmaschine 10 aufhaltende Personen vor herumgeschleuderten Materialien schützen. Ein

Innenraum 21 des Schutzgehäuses 20 ist von außen über eine Hubtüre 22 zugänglich, die in Fig. 3 in einem geschlossenen Zustand dargestellt ist. Zum Öffnen der Hubtüre 22 wird ein daran befestigter Griff 23 in der Höhenrichtung 15 gezogen. Der aufgezogene Zustand der Hubtüre 22 ist beispielsweise in Fig. 11 zu sehen. Durch ein Fenster 24 in der Hubtüre 22 ist der Innenraum 21 des

Schutzgehäuses 20 von außen einsehbar.

Im Innenraum 21 des Schutzgehäuses 20 ist auf die Oberseite 17 des

Maschinenbetts 12 ortsfest ein plattenförmiges Basisgrundteil aufgesetzt, das nachstehend Basisgrundplatte 25 genannt wird. Das Basisgrundteil ist jedoch nur beispielhaft plattenförmig dargestellt und kann in jeder jede beliebige Form ausgeführt werden. Auf dem als Basisgrundplatte 25 ausgeführten Basisgrundteil sind ein erstes Lagerelement in Form einer ersten Führungsschiene 26 und eine zweite Führungsschiene 27 angeordnet, die zueinander parallel und in er

Längsrichtung 18 als Führungsrichtung verlaufen. Weil die Basisgrundplatte 25 ortsfest auf dem Maschinenbett 12 gehalten ist, sind auch die Führungsschienen 26, 27 ortsfest zum Maschinenbett 12 angeordnet. Das Maschinenbett 12 und die Basisgrundplatte 25 bilden gemeinsam ein Gestell zum Halten mehrerer Arbeitsmodule. Dabei definiert die Basisgrundplatte 25 in diesem Fall die maximale Gestellfläche, innerhalb der die Arbeitsmodule gehalten werden sollten. Diese Arbeitsmodule halten und bewegen sogenannte Endeffektoren. Der Begriff Endeffektor steht eigentlich für das Ende einer kinematischen Kette in der Robotik. Etwas abweichend von diesem Begriff sollen Endeffektoren hier die Punkte in einer Werkzeugmaschine bezeichnen, die an das Rohteil zur Bearbeitung angreifen. Das heißt, bei einem Endeffektor handelt es sich entweder um ein Werkzeug oder um eine Halterung für das Rohteil, wie ein Spannfutter. Auf den Führungsschienen 26, 27 kann in einer noch zu erläuternden Weise ein erstes Arbeitsmodul 28 in der Längsrichtung 18 bewegbar gelagert werden.

Unterhalb der Basisgrundplatte 25 ist am Maschinenbett 12 ein zweites

Lagerelement in Form eines Stützlagers 29, auch Auflager genannt, angeordnet. Auf dem Stützlager 29 kann ein zweites Arbeitsmodul 30 gelagert werden.

Das erste Arbeitsmodul 28 umfasst einen Grundkörper 31. Von diesem

Grundkörper 31 ragen entgegen der Höhenrichtung 18 an der zur Oberseite 17 des Maschinenbetts 12 gerichteten Seite Aufstellbeine 32 ab. Gemeinsam bilden der Grundkörper 31 und die Aufstellbeine 32 einen Schlitten, wobei die Aufstellbeine 32 zur Führung in die erste Führungsschiene 26 und die zweite Führungsschiene 27 eingesetzt sind. An einer der Hubtüre 22 gegenüberliegenden Seite der

Werkzeugmaschine 10 ist eine riemengetriebene Spindel 33 angeordnet, die den Schlitten 31 , 32 auf den Führungsschienen 26, 27 in der Längsrichtung 18 bewegen kann. Weil der Schlitten 31 , 32 in der Längsrichtung 18 bewegbar ist, soll er nachstehend als Y-Schlitten 31 , 32 bezeichnet werden.

An einer zur Hubtüre 22 hin gerichteten Seite des Grundkörpers 31 des ersten Arbeitsmoduls 28 sind an diesem zwei weitere Führungsschienen 34 angeordnet, die einen weiteren Schlitten 35 in der Querrichtung 19 führen. Weil der weitere Schlitten 35 in der Querrichtung 19 bewegbar ist, soll er nachstehend als X- Schlitten 35 bezeichnet werden. Auch der X-Schlitten 35 ist über eine

riemengetriebene Spindel 33 antreibbar. Schließlich ist am X-Schlitten 35 und damit am ersten Arbeitsmodul 28 ein

Hauptspindelstock 36 angeordnet, der über einen Spindeldirektantrieb 37 in der Höhenrichtung 15 verschieblich gelagert ist. Deshalb wird der Hauptspindelstock 36 nachstehend als Z-Schlitten 36 bezeichnet. Am entgegen der Höhenrichtung 15 gesehenen unteren Ende des Z-Schlittens 36 ist ein Endeffektor in Form eines drehbaren Spannfutters 38 angeordnet, in dem Rohteile 39 eingespannt und gedreht werden können. Die Rohteile 39 befinden sich auf einem Förderband 40, das unterhalb des Grundkörpers 31 des Y-Schlittens 31 , 32 hindurch auf einem nicht weiter zu sehenden weiteren Lagerelement gelagert geführt ist. Schließlich ist auf dem Stützlager 29 ein Werkzeugrevolver 41 gelagert, aus dem ein nicht weiter dargestellter Drehmeißel zur Bearbeitung der Rohteile 39 in die Höhenrichtung 15 nach oben ausfahrbar ist.

Das Spannfutter 38 ist mittels dem X-Schlitten 35, dem Y-Schlitten 31 , 32 und dem Z-Schlitten 36 in allen drei Raumrichtungen 15, 18, 19 verfahrbar.

Zum Flanschdrehen kann mit dem Spannfutter 38 ein über das Förderband 40 in die Werkzeugmaschine 10 eingefahrenes Rohteil 39 gegriffen und gedreht werden. Da sich das Spannfutter 38 in allen drei Raumrichtungen 15, 18, 19 bewegen kann, kann das im Spannfutter 38 eingespannte und sich drehende Rohteil über ein Werkzeug im Werkzeugrevolver 41 gefahren und dort gemäß einer zu fertigenden Kontur in der Stirnseite bewegt werden. Nach Abschluss der Flanschdreharbeiten wird das so gefertigte Werkstück zurück auf das Förderband 40 gelegt, das dann das gefertigte Werkstück wieder aus der Werkzeugmaschine 10

heraustransportiert.

Wie aus Fig. 3 zu sehen ist, sind zum Flanschdrehen inklusive Greifen des

Werkstückes 39 vom Förderband 40 lediglich drei Schlitten und entsprechend drei Antriebe notwendig. Anders als in der DE 20 2015 102 057 U1 , ist mit der

Werkzeugmaschine 10 der Fig. 3 kein eigener Werkstückimport- und

Exportmechanismus notwendig. Das Greifen des Rohteils 39 und entsprechend das Ablegen des Werkstückes mit dem Spannfutter 38 kann mit den X-, Y- und Z- Schlitten erfolgen, die auch zur Bewegung zumindest eines Endeffektors verwendet werden. Dies stellt nicht nur eine deutliche Kostenersparnis, sondern auch eine deutliche Bauraumersparnis dar. Trotzdem ist die Werkzeugmaschine der Fig. 3 vollständig in die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 integrierbar, ohne dass wie in der DE 20 2009 014 709 U1 auf einen Freiheitsgrad, dort in der Querrichtung 19, verzichtet werden muss. Die Vorteile werden vor allem durch das vertikale Lagern des ersten

Arbeitsmoduls 28 und des zweiten Arbeitsmoduls 30 übereinander und das

Heranführen der Rohteile 39 zwischen den beiden Arbeitsmodulen 28, 30 erreicht. Zwar können die beiden Arbeitsmodule 28, 30 grundsätzlich beliebig übereinander gelagert werden, jedoch bewirkt die Basisgrundplatte 25, auf der das erste

Arbeitsmodul 28 fahrbar gelagert ist, eine Stabilisierung des Maschinenbetts 12. Zudem sind Platten im allgemeinen sehr günstig beschaffbar. Deshalb ist die Ausführung der Erfindung mit einer Platte, wie in Fig. 3 gezeigt besonders günstig.

Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen, in der eine perspektivische Ansicht einer als alternative Flanschdrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 gezeigt ist.

Eine Gegenüberstellung der Werzeugmaschinen 10 der Fig. 3 und Fig. 4 zeigt erreichte Modularität besonders deutlich. So ist es durch einfaches Anbringen eines Schubkastens 42 unterhalb der Hubtüre 22 problemlos möglich, alternativ oder zusätzlich zur automatisierten Einführung der Rohteie 39 über das Förderband 40 der Fig. 3 eine manuelle Belademöglichkeit mit Rohteilen 39 mittels der

Schublade 42 in der Werkzeugmaschine 10 vorzusehen. Selbstverständlich könnte auch die Beladung der Schublade 42 mit Rohteilen 39 automatisiert erfolgen, wenn dies gewünscht ist.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als Wellendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die

Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt.

Grundsätzlicher Unterschied der als Wellendrehmaschine ausgeführten

Werkzeugmaschine 10 der Fig. 5 zu den als Flanschdrehmaschinen ausgeführten Werkzeugmaschinen 10 der Fig. 3 und 4 ist, dass nun der Werkzeug revolver 41 am ersten Arbeitsmodul 28 befestigt ist. Ansonsten ist das erste Arbeitsmodul 28 grundsätzlich in der selben Weise aufgebaut, wie bei den Werkzeugmaschinen der Fig. 3 und 4.

Das zu bearbeitende Rohteil 39 wird in einem Spannstock 43 mit dem

Spannfutter 38 eingespannt, das sich an einer in der Längsrichtung 18 verfahrbaren und nicht weiter referenzierten Spindel befindet. Das Spannfutter 38 des

Spannstocks 43 steht auf der Basisgrundplatte 25. In Längsrichtung 18 dem Spannfutter 38 gegenüber liegt ein zum Spannstock 43 gehörender Reitstock 44, der auf dem Stützlager 29 aufgelegt ist. Das Stützlager befindet sich in der vorliegenden Ausführung auf der Oberseite 17 des Maschinenbettes 12. Zur Erhöhung der Stabilität kann der Reitstock 44 mit dem Maschinenbett 12 verschraubt sein. Die Beladung der Werkzeugmaschine 10 der Fig. 5 mit Rohteilen 39 kann von vorn und von hinten erfolgen. In der Fig. 5 erfolgt die Beladung mit Rohteilen 39 von vorn.

Es ist aus Fig. 5 unmittelbar ersichtlich, dass zum Umbau der

Werkzeugmaschine 10 von einer Flanschdrehmaschine gemäß Fig. 3 oder 4 zu einer Wellendrehmaschine gemäE Fig. 5 lediglich der Werkzeugrevolver 41 an das erste Arbeitsmodul 28 anzubringen ist. Als zweites Arbeitsmodul 30 ist der

Reitstock 44 in der Wellendrehmaschine 10 zu verbauen.

Es wird auf Fig. 6 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als Stangendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die

Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt.

Mit der als Stangendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 ist ein Beispiel gezeigt, wie auch die als Wellendrehmaschine ausgeführte

Werkzeugmaschine 10 der Fig. 5 in Längsrichtung 18 von hinten mit Rohteilen 39 beladen werden kann. Hierzu beläd ein entsprechend in Längsrichtung 18 gesehen hinter der Werkzeugmaschine 10 aufgestelltes Magazin 45 die

Werkzeugmaschine 10 mit der Welle oder der Stange als Rohteil 39 und entläd das gefertigte Werkstück aus der Werkzeugmaschine 10 nach der Bearbeitung wieder entsprechend. In Fig. 6 ist ferner ein optionaler Werkzeugrevolver 41 gezeigt, der in der

Höhenrichtung 15 gesehen unterhalb dem Rohteil 39 angeordnet werden könnte. Auf diesen optionalen Werkzeugrevolver 41 soll der Kürze halber nicht weiter eingegangen werden. Es wird auf Fig. 7 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als alternative Stangendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die Fertigungsstraße der Fig. 1 zeigt. In Fig. 7 sind einige technische Elemente mehrfach vorhanden, die der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit einem eigenen Bezugszeichen versehen sind. Wie in Fig. 6 angedeutet, können mit einem optionalen zusätzlichen

Werkzeugrevolver 41 weitere Werkzeuge in der Werkzeugmaschine 10

aufgenommen werden. In Fig. 7 ist die Idee der Aufnahme weiterer Werkzeuge noch erweitert, indem das erste Arbeitsmodul 28 doppelt ausgeführt ist. Das Rohteil 39, hier eine Stange, wird dabei zwischen den beiden ersten

Arbeitsmodulen 28 bearbeitet, die gegeneinander über eine

Stützführungsschiene 46 geführt sind.

Statt des Werkzeugrevolvers 41 der Fig. 3 bis 6 kommt in Fig. 7 ein Blockwerkzeug zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um eine Werkzeugtrageplatte 47, an der jeweils Werkzeuge 48 befestigt sind. Die Werkzeuge 48 an der

Werkzeugtrageplatte 47 können mit den ersten Arbeitsmodulen 28 über die entsprechenden X-, Y- und Z-Schlitten gezielt zur Bearbeitung an das Werkstück 39 herangefahren werden.

Es wird auf Fig. 8 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als Fräsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt. Die Werkzeugmaschine 10 der Fig. 8 weist analog zur Werkzeugmaschine 10 der Fig. 4 ein Spannfutter 38 am ersten Arbeitsmodul 28 auf, dass sich jedoch nicht dreht. In dieses Spannfutter 38 werden Werkzeuge 48 eingespannt, die über einen Werkzeugrevolver 41 bereitgestellt werden, der mit einem Bügel 49 am ersten Arbeitsmodul 28 befestigt ist. Das Spannfutter 38 stellt somit gemeinsam mit dem eingespannten Werkzeug 48 einen Endeffektor dar. Der Werkzeugrevolver 41 ist in Fig. 8 um die Querachse 19 schwenkbar ausgeführt. Auf diese Weise werden die im Werkzeugrevolver 41 gehaltenen Werkzeuge 48 zum Einsetzen in das

Spannfutter 38 in dieses hineingedreht und können entsprechend auch wieder entfernt werden.

Das zu bearbeitende Rohteil 39 ist in einer Dreh-Schwenk-Brücke 50 als zweites Arbeitsmodul 30 gehalten, die auf einem Stützlager 29 analog zur Fig. 3 aufgelegt ist. Bereitgestellt werden können die Rohteile 39 wieder analog zu Fig. 3 über das Förderband 40. Aber auch eine Beladung der Werkzeugmaschine 10 über die Schublade 24 aus Fig. 4 ist alternativ oder zusätzlich möglich. Da die sich Dreh- Schwenk-Brücke 50 anders als in Fig. 3 und 4 das das Rohteil 39 einspannende Spannfutter 38 nicht zu den Werkstücken 39 auf dem Förderband 40 bewegen kann, ist ein Greifer 51 angeordnet, der die Rohteile 39 auf dem Förderband 40 greifen und die Dreh-Schwenk-Brücke 50 mit dem gegriffenen Rohteil 39 beladen kann. Entsprechend kann der Greifer 51 nach der Fertigung des Werkstückes das gefertigte Werkstück aus der Dreh-Schwenk-Brücke 50 wieder entladen.

Aus der Fig. 8 wird besonders deutlich, wie einfach durch die Anordnung des ersten Arbeitsmoduls 28 und des zweiten Arbeitsmoduls 30 in Höhenrichtung 15 gesehen übereinander eine als Drehmaschine ausgeführte Werkzeugmaschine 10 beispielsweise der Fig. 3 in eine Fräsmaschine umgebaut werden kann. Eine grundsätzliche Neudimensionierung, wie dies beispielsweise die

Werkzeugmaschine der DE 20 2015 102 057 U1 erfordern würde ist nicht notwendig. Noch deutlicher ist das modulare Prinzip aus einem Vergleich der Fig. 9, die eine perspektivische Ansicht einer als Wellenfräsmaschine ausgeführten

Werkzeugmaschine 10 für die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt, und der als Wellendrehmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine der Fig. 4 und 5 ersichtlich. Hier ist lediglich statt des still stehenden Werkzeugrevolvers 41 in Fig. 5 das sich drehende Spannfutter 38 am ersten Arbeitsmodul 28 geändert, während das

Rohteil 39, also die Welle oder Stange, selbst still steht. Auch in Fig. 9 kann das in das Spannfutter 38 am ersten Arbeitsmodul 28 einzuspannende Werkzeug beispielsweise über den Werkzeugrevolver 41 der Fig. 8 bereitgestellt werden, der über den Bügel 51 am ersten Arbeitsmodul 28 befestigt ist.

In Fig. 10, die eine perspektivische Ansicht einer als

Wellenendbearbeitungsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt, ist das zweite Arbeitsmodul 30 statt als Dreh- Schwenk-Brücke 50 wie in Fig. 8 als drehbarer Greifer 52 ausgeführt.

Ansonsten können alle Merkmale der Fig. 8 auch auf die Werkzeugmaschine 10 der Fig. 10 angewendet werden.

Es wird auf Fig. 11 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer als Doppeltischfräsmaschine ausgeführten Werkzeugmaschine 10 für die

Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 zeigt. Aus der Werkzeugmaschine 10 der Fig. 11 wird deutlich, dass das Werkzeug 48 und das zu bearbeitende Rohteil 39 nicht zwangsläufig über die selbe Seite der Werkzeugmaschine 10 zugeführt werden müssen. So können, wie in Fig. 11 zu sehen, die Werkzeuge 48 über ein Förderband 40 von in Längsrichtung 18 gesehen hinten in die Werkzeugmaschine 10 eingeführt werden, während die zu

bearbeitenden Rohteile 39 über ein Beladesystem 53 von in Längsrichtung 18 gesehen vorn in die Werkzeugmaschine 10 eingeführt werden können. In der Werkzeugmaschine 10 der Fig. 11 werden die zu bearbeitenden Rohteile 39 auf einem Endeffektor in Form eines Werzeugtischs 54 vom Beladesystem 53 abgelegt, der wiederum auf einem Stützlager 29 im Maschinenbett 12 abgestützt ist. Die Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 ist nur ein Beispiel. Es gibt durch den modularen Aufbau der Werkzeugmaschinen 10 eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für die Fertigungsstraße 1.

Beispielsweise müssen Werkzeuge 48 und Rohteile 39 nicht zwangsläufig von einer Seite der Werkzeugmaschinen 10 zugeführt werden, was insbesondere aus Fig. 11 ersichtlich ist. Auch muss der Zufluss und Abfluss der Werkzeug 48 und Rohteile 39 beziehungsweise Werkstücke nicht wie in der Fertigungsstraße 1 der Fig. 1 über ein die selbe Seite der Werkzeugmaschine 10 erfolgen. Das modulare Prinzip der Werkzeugmaschinen 10 bei gleichzeitig einem

minimalem Material- und Bauraumbedarf zur Herstellung dieser kann in jeder beliebigen Weise ausgeschöpft werden.