SCHLEIFMASCHINE

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen von Umfang, Freiwinkeln und Schutzfasen bei Werkstücken, vorzugsweise Werkstücken aus Stahl, Hartmetall, Keramik, Cermet, CBN und PKD, wobei die Materialbearbeitung mittels einer, bevorzugt in etwa schüsselförmig ausgebildeten, Schleifscheibe erfolgt, und das Werkstück in einer, vorteilhafterweise als eine Stößelspannvorrichtung ausgebildeten, Werkstückspindel während der Bearbeitung gehalten ist.
Um eine Schleifmaschine anzugeben, mit der eine verbesserte Nutzung der Schleifscheibe ermöglicht wird, soll für die synchrone oder asynchrone Bearbeitung von wenigstens zwei Werkstücken durch die Schleifscheibe zumindest eine weitere, unabhängig bewegbare Werkstückspindel vorgesehen sein, wobei die Werkstückspindeln in Bezug auf die Schleifspindel derart auf unterschiedlichen relativen Positionen vorgesehen sind, dass die Werkstücke der beiden Werkstückspindeln gleichzeitig ohne Kollisionen durch die Schleifscheibe bearbeitbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen von Umfang, Freiwinkeln und Schutzfasen bei Werkstücken, vorzugsweise Werkstücken aus Stahl, Hartmetall, Keramik, Cermet, CBN und PKD, wobei die Materialbearbeitung mittels einer, bevorzugt in etwa schüsselförmig ausgebildeten, Schleifscheibe erfolgt, und das Werkstück in einer, vorteilhafterweise als eine Stößelspannvorrichtung ausgebildeten, Werkstückspindel während der Bearbeitung gehalten ist, wobei die Schleifmaschine mindestens vier Achsen aufweist, von denen zumindest zwei Achsen als rotative Achsen und wenigstens zwei Achsen als lineare Achsen ausgebildet sind. Dabei sind die Achsen üblicherweise jeweils zumindest zu wenigstens einer anderen Achse zumindest in etwa orthogonal ausgerichtet.

[0002] Aus der Praxis sind derartige Schleifmaschinen in vielen unterschiedlichen Ausführungen bekannt, die für die Schleifbearbeitung entsprechender Werkstücke eingesetzt werden.

[0003] Nachteilig hierbei ist, dass immer nur ein Werkstück gleichzeitig bearbeitet werden kann, wodurch die Effizienz der Schleifmaschine begrenzt ist. Die Effizienz wird zudem auch durch die Nebenzeiten aufgrund der Entnahme eines ersten Werkstücks nach der erfolgten Bearbeitung und durch die Anbringung eines nachfolgend zu bearbeitenden Werkstücks vor dessen Bearbeitung begrenzt.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Schleifmaschine anzugeben, mit der eine verbesserte Nutzung der Schleifscheibe ermöglicht wird.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schleifmaschine dadurch gelöst, dass für die synchrone oder asynchrone Bearbeitung von wenigstens zwei Werkstücken durch die Schleifscheibe zumindest eine weitere, unabhängig bewegbare Werkstückspindel vorgesehen ist, wobei die Werkstückspindeln in Bezug auf die Schleifspindel derart auf unterschiedlichen relativen Positionen vorgesehen sind, dass die Werkstücke der beiden Werkstückspindeln gleichzeitig ohne Kollisionen durch die Schleifscheibe bearbeitbar sind. Hierdurch können mehrere Werkstücke an den verschiedenen Werkstückspindeln gleichzeitig mit einer einzigen Schleifscheibe bearbeitet werden. Dabei können die Werkstücke unterschiedlich oder gleich sein, und auch die Bearbeitungen können unterschiedlich oder gleich sein.

[0006] Es wird somit nur eine Schleifscheibe und Schleifspindel benötigt, und demzufolge ist auch nur eine Abrichteinheit und eine entsprechende Steuerung sowie ggf. ein Handhabungs- oder Robotersystem erforderlich. Es resultiert eine deutlich verbesserte Produktivität bei nur geringfügigen Zusatzkosten.

[0007] Erfindungsgemäß kann die Schleifspindel stationär angeordnet, und vorteilhafterweise starr montiert, sein, und die erforderlichen Relativbewegungen zwischen Schleifscheibe und dem jeweiligen Werkstück werden durch eine Verlagerung der entsprechenden Werkstückspindel realisiert.

[0008] Bevorzugt kann die Schleifscheibe als eine Stirnschleifscheibe oder eine Umfangsschleifscheibe oder eine Kombination hiervon ausgebildet sein, so dass unterschiedlichste Schleifaufgaben problemlos bewältigt werden können.

[0009] Vorteilhafterweise können zumindest zwei Werkstückspindeln vorgesehen sein, von denen jede jeweils auf einem separaten Drehtisch vorgesehen ist, wobei jeder dieser Drehtische seinerseits jeweils auf einer separaten, vorteilhafterweise als Linearschlitten ausgebildeten, Verlagerungseinrichtung angeordnet ist. Dabei können mehrere Linearschlitten auf einer gemeinsamen Linearführung angeordnet sein. Unter Drehtisch wird vorliegend eine rotatorische Verlagerungseinrichtung verstanden, deren Drehachse orthogonal zu der Drehachse der Schleifscheibe sowie orthogonal zu der Verlagerungseinrichtung des jeweiligen Führungsschlittens ausgerichtet ist. Dabei können wenigstens ein Drehtisch und/oder zumindest ein Linearschlitten vorzugsweise CNCgesteuert sein, wobei eine gemeinsame Steuerung oder aber eine separate Steuerung gegeben sein kann. Ein Drehtisch kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr -100° bis ungefähr +45° steuerbar sein, und ein anderer Drehtisch kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr -45° bis ungefähr +100° steuerbar sein.

[0010] Vorzugsweise können zumindest zwei Verlagerungseinrichtungen als Linearschlitten ausgebildet sein, die auf jeweils separaten Linearführungen oder aber auf einer gemeinsamen Linearführung angeordnet sind. Bevorzugt können die Linearschlitten ihrerseits jeweils auf einer Linearführung angeordnet sein, welche jeweils auf einer ebenfalls als (weiterer) Linearschlitten ausgebildeten Verlagerungseinrichtung vorgesehen ist, die auf jeweils separaten (weiteren) Linearführungen oder aber auf einer gemeinsamen (weiteren) Linearführung angeordnet sind.

[0011] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können zwei Werkstückspindeln in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet vorgesehen sein, wobei die beiden Werkstückspindeln vollständig oder aber zumindest im Wesentlichen spiegelbildlich ausgebildet sind und jeweils mit Ihrer größeren Auskragung voneinander weg auswärts weisend angeordnet sind. Sofern man von vorne auf die Schleifscheibe blickt, kann somit beispielsweise eine erste Werkstückspindel auf der "3-Uhr"-Position vorgesehen sein, wobei ihre größere Antriebsseite nach rechts weisend vorgesehen ist. Eine zweite Werkstückspindel kann hingegen auf der "9-Uhr"-Position vorgesehen sein, wobei ihre größere Antriebsseite nach links weisend vorgesehen ist.

[0012] Somit ist ein gleichzeitiges Schleifen auf den "3-Uhr"- und "9-Uhr"-Positionen ohne Kollisionen möglich. Sind mehr als zwei Werkstückspindeln vorgesehen, können diese nach Belieben verteilt sein. Eine dritte Werkstückspindel kann beispielsweise auf der "6 Uhr"-Position angeordnet sein.

[0013] Erfindungsgemäß können zumindest zwei Werkstückspindeln zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, identisch ausgebildet sein und/oder es können zumindest zwei Werkstückspindeln zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, spiegelbildlich ausgebildet sein. Hierdurch sind Standardbauteile verwendbar, wodurch die Kosten reduziert und die Lagerhaltung für Reparaturen reduziert wird.

[0014] Weiterhin können zwei Werkstückspindeln jeweils mit unterschiedlichen, verschiedene Bearbeitungen auch von identischen Werkstücken ermöglichenden, Spannsystemen ausgerüstet sein, so dass gleichzeitig verschiedene Arbeitsschritte erfolgen können. So kann beispielsweise eine Bearbeitung des Randes eines Werkstücks auf der ersten Werkstückspindel und eine Bearbeitung des Spanbrechers in einer senkrechten Klemmung an der zweiten Werkstückspindel erfolgen.

[0015] Erfindungsgemäß kann zumindest eine Werkstückspindel mit einem Messsystem ausgestattet sein, und es können vorzugsweise beide Werkstückspindeln mit separaten Messsystemen ausgestattet sein. Somit ist eine unabhängige Zentrierung und Ausrichtung der Werkstücke möglich und es kann eine unabhängige Kompensation von thermischen Abweichungen und der Scheibenabnutzung pro Werkstückspindel, der ein eigenes Messsystem zugeordnet ist, erfolgen.

[0016] Vorteilhafterweise können zumindest zwei synchron oder asynchron ansteuerbare Systeme zum Abrichten und/oder Dressen der Schleifscheibe zugeordnet sein, so dass die entsprechenden Bearbeitungen der Schleifscheibe unabhängig voneinander und ohne entsprechende Nebenzeiten möglich sind.

[0017] Weiterhin kann zumindest ein Handhabungs- oder Robotersystem zum Laden und/oder Entladen von wenigstens einer Werkstückspindel, vorzugsweise zum Laden und/oder Entladen von zumindest zwei oder aller Werkstückspindeln vorgesehen sein, so dass das Laden bzw. Entladen von der einen Spindel erfolgen kann, während die andere Werkstückspindel für das Schleifen eines Werkstücks genutzt wird.

[0018] Bevorzugt kann wenigstens eine Werkstückspindel demontierbar und gegen eine andere Vorrichtung für abweichende mechanische Bearbeitungsvorgänge austauschbar sein. Vorteilhafterweise kann zumindest eine Werkstückspindel nicht demontierbar und somit auch nicht gegen eine andere Vorrichtung für abweichende mechanische Bearbeitungsvorgänge austauschbar sein.

[0019] Auch kann bei zumindest einer Werkstückspindel eine dritte CNC-gesteuerte Drehachse zwischen der Werkstückspindel und dem Drehtisch montiert sein, welche bevorzugt orthogonal zu der Drehachse des Drehtischs sowie der Drehachse der Werkstückspindel ausgerichtet sein kann.

[0020] Vorzugsweise können die Werkstückspindeln mit ihren entsprechenden Achsen abhängig voneinander bewegbar sein. Somit kann z. B. nur eine Werkstückspindel mit einem Messsystem ausgerüstet sein und als "Master" für eine andere, als "Slave" ausgebildete Werkstückspindel dienen.

[0021] Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Schleifmaschine 1 zum Schleifen von Werkstücken 2, wobei die Materialbearbeitung mittels einer in etwa schüsselförmig ausgebildeten Schleifscheibe 3 erfolgt.

[0022] Für die synchrone oder asynchrone Bearbeitung von wenigstens zwei Werkstücken 2 durch die Schleifscheibe 3 sind zwei unabhängig voneinander bewegbare Werkstückspindeln 4 vorgesehen. Die Werkstückspindeln 4 sind in Bezug auf die Schleifscheibe 3 (sowie die in der Figur nicht dargestellte Schleifspindel) derart auf unterschiedlichen relativen Positionen vorgesehen, dass die Werkstücke 2 der beiden Werkstückspindeln 4 gleichzeitig ohne Kollisionen durch die Schleifscheibe 3 bearbeitbar sind.

[0023] Dabei ist die Schleifscheibe 3 (sowie die in der Figur nicht dargestellte Schleifspindel) stationär angeordnet und starr montiert. Die für die Bearbeitung des Werkstücks 2 erforderlichen Relativbewegungen zwischen Schleifscheibe 3 und dem jeweiligen Werkstück 2 werden durch eine Verlagerung der entsprechenden Werkstückspindel 4 realisiert.

[0024] Die beiden Werkstückspindeln 4 sind jeweils auf einem separaten Drehtisch 5 vorgesehen, wobei jeder dieser Drehtische 5 seinerseits jeweils auf einer separaten, als Linearschlitten 6 ausgebildeten Verlagerungseinrichtung angeordnet ist.

[0025] Die beiden Linearschlitten 6 sind ihrerseits jeweils auf einer Linearführung 8 angeordnet, welche jeweils auf einer ebenfalls als Linearschlitten 7 ausgebildeten Verlagerungseinrichtung vorgesehen ist. Die Ausrichtung der Linearführungen 8 und damit der Verlagerungsrichtung der Linearschlitten 6 ist dabei jeweils parallel zu der Drehachse der Schleifscheibe 3 ausgerichtet.

[0026] Die beiden Linearschlitten 7 sind wiederum auf einer gemeinsamen Linearführung 9 angeordnet. Die Ausrichtung der Linearführung 9 und damit der Verlagerungsrichtung der Linearschlitten 7 ist dabei orthogonal zu der Ausrichtung der Verlagerungsrichtung der Linearschlitten 6 ausgerichtet.

[0027] Die jeweilige Drehachse der Drehtische 5 ist jeweils orthogonal zu der Drehachse der Schleifscheibe 3 sowie orthogonal zu der Verlagerungsrichtung des jeweiligen Linearschlittens 6 sowie orthogonal zu der Verlagerungsrichtung des jeweiligen Linearschlittens 7 ausgerichtet. Der in der Figur links gezeigte Drehtisch 5 kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr -100° bis ungefähr +45° steuerbar sein, und der in der Figur rechts gezeigte Drehtisch 5 kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr -45° bis ungefähr +100° steuerbar sein.

[0028] Die beiden Werkstückspindeln 4 sind in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet vorgesehen und verschieden ausgebildet. Die rechte Werkstückspindel 4 ist mit ihrer größeren Auskragung auswärts, also nach rechts, weisend angeordnet.

[0029] Dabei weist diese Werkstückspindel 4 eine dritte CNC-gesteuerte Drehachse 10 auf, die zwischen der Werkstückspindel 4 und dem Drehtisch 5 montiert ist. Die Drehachse 10 ist dabei sowohl orthogonal zu der Drehachse des Drehtischs 5 als auch orthogonal zu der Drehachse der Werkstückspindel 4 ausgerichtet.

Ansprüche

1. Schleifmaschine (1) zum Schleifen von Umfang, Freiwinkeln und Schutzfasen bei Werkstücken (2), vorzugsweise Werkstücken (2) aus Stahl, Hartmetall, Keramik, Cermet, CBN und PKD, wobei die Materialbearbeitung mittels einer, bevorzugt in etwa schüsselförmig ausgebildeten, Schleifscheibe (3) erfolgt, und das Werkstück (2) in einer, vorteilhafterweise als eine Stößelspannvorrichtung ausgebildeten, Werkstückspindel (4) während der Bearbeitung gehalten ist, wobei die Schleifmaschine (1) mindestens vier Achsen aufweist, von denen zumindest zwei Achsen als rotative Achsen und wenigstens zwei Achsen als lineare Achsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die synchrone oder asynchrone Bearbeitung von wenigstens zwei Werkstücken (2) durch die Schleifscheibe (3) zumindest eine weitere, unabhängig bewegbare Werkstückspindel (4) vorgesehen ist, wobei die Werkstückspindeln (4) in Bezug auf die Schleifspindel derart auf unterschiedlichen relativen Positionen vorgesehen sind, dass die Werkstücke (2) der beiden Werkstückspindeln (4) gleichzeitig ohne Kollisionen durch die Schleifscheibe (3) bearbeitbar sind.

2. Schleifmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifspindel stationär angeordnet, und vorteilhafterweise starr montiert, ist.

3. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (3) als eine Stirnschleifscheibe oder eine Umfangsschleifscheibe oder eine Kombination hiervon ausgebildet ist.

4. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Werkstückspindeln (4) jeweils auf einem separaten Drehtisch (5) vorgesehen sind, wobei jeder dieser Drehtische (5) seinerseits jeweils auf einer separaten, vorteilhafterweise als Linearschlitten (6) ausgebildeten, Verlagerungseinrichtung angeordnet ist.

5. Schleifmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Verlagerungseinrichtungen als Linearschlitten (6) ausgebildet sind, die auf jeweils separaten Linearführungen (8) oder aber auf einer gemeinsamen Linearführung (8) angeordnet sind, wobei bevorzugt die Linearschlitten (6) ihrerseits jeweils auf einer Linearführung (8) angeordnet sind, welche jeweils auf einer ebenfalls als Linearschlitten (7) ausgebildeten Verlagerungseinrichtung vorgesehen ist, die auf jeweils separaten Linearführungen (9) oder aber auf einer gemeinsamen Linearführung (9) angeordnet sind.

6. Schleifmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückspindeln (4) in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet vorgesehen sind, wobei die beiden Werkstückspindeln (4) vollständig oder aber zumindest im Wesentlichen spiegelbildlich ausgebildet sind und jeweils mit Ihrer größeren Auskragung voneinander weg auswärts weisend angeordnet sind.

7. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Werkstückspindeln (4) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, identisch ausgebildet sind und/oder zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, spiegelbildlich ausgebildet sind.

8. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückspindeln (4) jeweils mit unterschiedlichen, verschiedene Bearbeitungen auch von identischen Werkstücken (2) ermöglichenden, Spannsystemen ausgerüstet sind.

9. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Werkstückspindel (4) mit einem Messsystem ausgestattet ist, vorzugsweise beide Werkstückspindeln (4) mit separaten Messsystemen ausgestattet sind.

10. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifscheibe (3) zumindest zwei synchron oder asynchron ansteuerbare Systeme zum Abrichten und/oder Dressen zugeordnet sind.

11. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Handhabungs- oder Robotersystem zum Laden und/oder Entladen von wenigstens einer Werkstückspindel (4), vorzugsweise zum Laden und/oder Entladen von zumindest zwei oder aller Werkstückspindeln (4) vorgesehen ist.

12. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Werkstückspindel (4) demontierbar und gegen eine andere Vorrichtung für abweichende mechanische Bearbeitungsvorgänge austauschbar ist.

13. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Werkstückspindel (4) eine dritte CNC-gesteuerte Drehachse (10) zwischen der Werkstückspindel (4) und dem Drehtisch (5) montiert ist, welche bevorzugt orthogonal zu der Drehachse des Drehtischs (5) sowie der Drehachse der Werkstückspindel (4) ausgerichtet ist.

14. Schleifmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindeln (4) mit ihren entsprechenden Achsen abhängig voneinander bewegbar sind.

Zeichnung