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Title:
MACHINING CENTRE AND METHOD FOR MACHINING WORKPIECE BLANKS IN A MACHINING CENTRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/046270
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machining centre (1) comprising: - a machine frame (3), - a work plate (4) supported by the machine frame (3) and arranged horizontally, - a workpiece carrier (5) having a clamping means (40), and - a machining head (7) for receiving a machining tool (6), wherein - the workpiece carrier (5) comprises a channel (30) for feeding workpiece blanks (21a) to said clamping means (40), and - the machining centre (1) has an advancing unit (20b) for advancing workpiece blanks (21a) towards the clamping means (40). The invention also relates to a method for machining workpiece blanks (21a) in such a machining centre (1), comprising the method steps of: a) advancing at least one workpiece blank (21a), with the advancing unit (20b), towards the clamping means (40), b) chucking the foremost workpiece blank (21c) in a clamping position using the clamping means (40), and c) machining the foremost workpiece blank (21c) using said machining tool (6).

Inventors:
HALLER HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/071870
Publication Date:
March 23, 2017
Filing Date:
September 15, 2016
Export Citation:
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Assignee:
HALLER HUBERT (DE)
International Classes:
B23Q1/01; B23Q1/48; B23Q1/62; B23Q7/04
Foreign References:
EP0827807A11998-03-11
DE10012445A12001-09-27
EP1265727B12004-05-19
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE M.B.B. (DE)
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Claims:
Bearbeitungszentrum (1) aufweisend

- einen Maschinenständer (3) ,

- eine Arbeitsplatte (4), die von dem Maschinenständer (3) getragen und horizontal angeordnet ist,

- einen Werkstückträger (5) mit einem Spannmittel (40), und

- ein Bearbeitungskopf (7) zur Aufnahme eines Bearbei¬ tungswerkzeugs (6),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- der Werkstückträger (5) einen Kanal (30) zur Zufuhr von Werkstückrohlingen (21a) zu dem Spannmittel (40) aufweist, und

- das Bearbeitungszentrum (1) eine Vorschubeinheit (20b) aufweist zum Vorschieben von Werkstückrohlingen (21a) in den Kanal und/oder in dem Kanal in Richtung auf das Spann¬ mittel (40) .

Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Bearbeitungszentrum (1) einen Maschinenrahmen (10) mit einer ersten Tragsäule (14) aufweist, wobei die Vor¬ schubeinheit (20b) an der ersten Tragsäule (14) angeordnet ist, und die erste Tragsäule (14) wenigstens eine Durch¬ gangsöffnung aufweist, so dass ein Werkstückrohling (21a) mittels der Vorschubeinheit (20b) durch die Durchgangsöff¬ nung hindurch in den Kanal einschiebbar ist.

3. Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n wenigstens ein Abschnitt der ersten Tragsäule (14), an dem die Vorschubeinheit (20b) angeordnet ist, ein Naturhartge¬ stein aufweisendes Bauteil ist.

Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehenden An¬ sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Bearbeitungszentrum (1) ein Beiadessystem (20) auf¬ weist, das ein Führungselement (22) zum Führen der Werk¬ stückrohlinge (21a) aufweist

Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Beladesystem (20) ein an einer ersten Tragsäule (14) eines Maschinenrahmens (10) des Bearbeitungszentrums (1) angeordnetes Belademagazin (20a) aufweist, so dass Werk¬ stückrohlinge (21a) aus dem Belademagazin (20a) auf das Führungselement (22) bringbar sind.

Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 4 oder 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Führungselement (22) durch wenigstens eine Durchgangs¬ öffnung (24) einer ersten Tragsäule (14) eines Maschinen¬ rahmens (10) des Bearbeitungszentrums (1) verläuft und ei¬ ne Führungsschiene (22a) oder eine Übergabehülse (22b) ist .

Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehendenn An¬ sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

eine Adapterhülse (33) zur Führung von Werkstückrohlingen (21a) in dem Kanal (30) angeordnet ist, die mit am Werk- stückträger (5) vorhandenen Einspannmitteln (34) einspann¬ bar ist.

8. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

Rastelemente (20c) an der ersten Tragsäule (14) angeordnet sind, mittels denen das Beladesystem (20) parallel zu ei¬ ner vertikalen Achse (V) verschiebbar ist.

9. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehenden An¬ sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Werkstückträger (5) wenigstens ein Anschlagmittel (50) aufweist, mit dem die Position eines Werkstückrohlings (21c) in dem Spannmittel (40) verifizierbar ist.

10. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehenden An¬ sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Werkstückträger (5) mit wenigstens einem Fahrelement (60, 61) auf der Arbeitsplatte (4) verfahrbar ist, wobei bevorzugt das Fahrelement (60, 61) und/oder die Arbeits¬ platte (4) ein Naturhartgestein aufweisendes Bauteil ist.

11. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehenden An¬ sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Bearbeitungszentrum (1) wenigstens ein 3D-Messsystem zur Bestimmung der Position des Werkstückrohlings (21a) und/oder des Bearbeitungswerkzeugs (6) aufweist.

12. Bearbeitungszentrum (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ;M?WO 2017/046270 32 PCT/EP2016/071870 eine zweite Tragsäule (15) des Maschinenrahmens (10) we¬ nigstens eine im Wesentlichen der Durchgangsöffnung (24) gegenüberliegend angeordnete Entnahmeöffnung (25) auf¬ weist.

Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Bearbeitungszentrum (1) eine Entladeeinrichtung (70) aufweist für eine Entnahme eines bearbeiteten Werkstück¬ rohlings (21b) durch die Entnahmeöffnung (25) .

Bearbeitungszentrum (1) nach Anspruch 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

eine Entladestation (26) an der zweiten Tragsäule (15) an¬ geordnet ist, in die der bearbeitete Werkstückrohling (21b) durch die Entnahmeöffnung (25) mittels der Entlade- einrichtung (70) aufnehmbar ist.

Verfahren zur Bearbeitung von Werkstückrohlingen (21a) in einem Bearbeitungszentrum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit den Verfahrensschritten:

a) Vorschieben mindestens eines Werkstückrohlings (21a) mit der Vorschubeinheit (20b) in den Kanal (30) oder in dem Kanal (30) des Werkstückträgers (5) in Richtung auf das Spannmittel (40),

b) Einspannen des vordersten Werkstückrohlings (21c) mit dem Spannmittel (40) in einer Klemmposition, und

c) Bearbeiten des vordersten Werkstückrohlings (21c) mit dem Bearbeitungswerkzeug (6) .

Verfahren nach Anspruch 15,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ;M?WO 2017/046270 33 PCT/EP2016/071870 während einer Ausführung des Verfahrensschritts a) , vor einer Ausführung des Verfahrensschritts b) ein Anschlag¬ mittel (50) eine Position des Werkstückrohlings (21c) in dem Kanal (30) des Werkstückträgers (5) bestimmt.

Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Werkstückträger (5) vor der Ausführung des Verfahrens¬ schritts a) in eine Beladeposition gefahren wird und nach einer Ausführung des Verfahrensschritts b) , vor einer Aus¬ führung des Verfahrenschritts c) der Werkstückträger (5) in der Vorschubrichtung () in eine Bearbeitungsposition, in der das Bearbeitungswerkzeug (6) in Kontakkt mit dem Werkstückrohling (21c) in der Klemmposition bringbar ist, verfahren wird.

Verfahren nach Anspruch 17,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

ein 3D-Messsystem eine Position des Werkstückrohlings (21a) und/oder eine Position des Bearbeitungswerkzeugs (6) bestimmt .

Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 18,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

nach dem Verfahrensschritt c) folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:

d) Aufnehmen eines bearbeiteten Werkstückrohlings (21b) mit einer Entladeeinrichtung (70),

e) Lösen des Spannmittels (40),

f) Entnehmen eines bearbeiteten Werkstückrohlings (21b) aus dem Werkstückträger (5) mittels der Entladeeinrichtung (70), und ;M?WO 2017/046270 34 PCT/EP2016/071870 g) Zuführen des bearbeiteten Werkstückrohlings (21b) mit der Entladeeinrichtung (70) durch die Entnahmeöffnung (25) in eine Entladestation (26),

wobei zum Entnehmen des bearbeiteten Werkstückrohlings der Werkstückträger in die Beladeposition gebracht wird.

Verfahren nach Anspruch 19,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

in dem Verfahrensschritt f) während des Verfahrens des Werkstückträgers (5) von der Bearbeitungsposition in die Beladeposition Werkstückrohlinge (21a) aus einem Beladema¬ gazin (20a) auf ein Führungselement (22) gebracht werden und während des Verfahrensschritts g) der Verfahrens¬ schritt a) für den nächsten Bearbeitungszyklus erfolgt.

Description:
Bearbeitungszentrum und Verfahren zur Bearbeitung von Werkstückrohlingen in einem Bearbeitungszentrum

Die Erfindung geht aus von einem Bearbeitungszentrum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstückrohlingen

Ein Bearbeitungszentrum ist eine Werkstückbearbeitungsmaschi ¬ ne, die für einen automatisierten Betrieb ausgerüstet ist. Das Prinzip von Werkstückbearbeitungsmaschinen, wie z. B. Werk ¬ zeugschleifmaschinen, Fräsmaschinen, Drehmaschinen oder ähnli ¬ chen, ist seit langem bekannt. Diese dienen einerseits zum In ¬ standsetzen von Werkzeugen, d. h. beispielsweise zum Nach ¬ schärfen der Schneidkanten von Schneidwerkzeugen, wobei die Geometrie als solche nach Möglichkeit wieder hergestellt wer ¬ den sollte, andererseits zur Bearbeitung eines Werkstückroh ¬ lings, d.h. zum Beispiel zur Herstellung eines Drehteils oder zum Einfräsen von Nuten oder ähnlichem und komplizierter Fräs ¬ teile.

Bearbeitungszentren können nach der Anzahl von Bewegungsachsen unterteilt werden, denen feste Bezeichnungen zugewiesen sind, auf die auch in dieser Beschreibung zurückgegriffen wird. Ty ¬ pisch sind drei- und fünf-Achsen-Bearbeitungszentren . Zum Bei- spiel kann ein fünf-Achsen-Bearbeitungszentrum als ein soge ¬ nanntes horizontales Bearbeitungszentrum, bei dem eine Spindel horizontal gelagert ist, zwei translatorische Bewegungsachsen, nämlich eine sogenannte X-Achse und eine sogenannte Z-Achse, in einem Werkstückträger und eine translatorische Bewegungs- achse, nämlich eine sogenannte Y-Achse, in einem Bearbeitungs ¬ kopf, der ein Bearbeitungswerkzeug aufnimmt, aufweisen. Dabei verläuft die X-Achse in Richtung einer Vorschubrichtung, in der ein Werkstückrohling in dem Werkstückträger auf ein Spann- mittel zugeführt wird. Die Z-Achse verläuft senkrecht zur X- Achse. Die Y-Achse steht auf einer Ebene, die von der X- und der Z-Achse aufgespannt wird, senkrecht. Zusätzlich zu diesen drei Achsen, die ein drei-Achsen-Bearbeitungszentrum aufweisen kann, hat ein fünf-Achsen-Bearbeitungszentrum zwei rotatori ¬ sche Achsen. Der Bearbeitungskopf ist um eine sogenannte B- Achse, die in einer vertikalen Richtung verläuft, verschwenk ¬ bar. Ein in dem Werkstückträger eingespannter Werkstückrohling ist bei einer dem Fachmann bekannten werkstücktragenden Motor- spindel um eine Rotationsachse der Motorspindel, einer soge ¬ nannte C-Achse, drehbar.

Beispielsweise offenbart die EP 1 265 727 Bl ein Bearbeitungs ¬ zentrum der eingangs genannten Art.

Bei dem bekannten Einführen eines Werkstückrohlings in Rich ¬ tung auf eine Seite des Werkstückträgers, an der das Spannmit ¬ tel angeordnet ist, tritt in der Regel aufgrund von Positi- onsungenauigkeiten ein Verschleiß an dem Spannmittel auf. Zum Beispiel kann bei einem derartigen Einführen der Werkstückroh ¬ ling an dem Spannmittel anstoßen. Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Bearbeitungszentrum mit einer verbesserten Ge ¬ nauigkeit in der Positionierung eines Werkstückrohlings und eine verbesserte Prozessgenauigkeit bei einer Bearbeitung des Werkstückrohlings in dem Bearbeitungszentrum bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Bearbeitungs ¬ zentrum mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Ver ¬ fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Das erfindungsgemäße Bearbeitungszentrum weist einen Maschi ¬ nenständer, eine Arbeitsplatte, die von dem Maschinenständer getragen und horizontal angeordnet ist, einen Werkstückträger mit einem Spannmittel und einen Bearbeitungskopf zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs auf. Erfindungswesentlich ist, dass der Werkstückträger einen Kanal zur Zufuhr von Werkstück ¬ rohlingen zu dem Spannmittel aufweist, und das Bearbeitungs ¬ zentrum eine Vorschubeinheit aufweist zum Vorschieben von Werkstückrohlingen in den bzw. in dem Kanal in Richtung auf das Spannmittel zu. Durch das erfindungsgemäße Zuführen des Werkstückrohlings durch den Kanal des Werkstückträgers in Richtung auf das Spannmittel kann ein Verschleiß an dem Spann ¬ mittel im Vergleich zu einem Einführen in Richtung auf die Seite des Werkstückträgers, an der das Spannmittel angeordnet ist, gering gehalten werden, weil die Position des Rohlings durch den Kanal exakt vorgegeben ist. Ein solcher Kanal kann beispielsweise als eine zentrische Bohrung im Werkstückträger realisiert werden, die sich längs der X-Achse von dessen bei der Bearbeitung des Werkstückrohlings weiter vom Bearbeitungs- köpf entfernt liegenden seiner Stirnflächen zum Spannmittel hin erstreckt.

Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß der Werkstückroh ¬ ling von der Vorschubeinheit durch den Kanal hindurch zum Spannmittel geschoben. Dabei können sich natürlich auch mehre ¬ re Werkstückrohlinge gleichzeitig in dem Kanal befinden, die dann beim Einschieben eines weiteren Werkstückrohlings eben ¬ falls in Richtung auf das Spannmittel hin bewegt werden. Wenn ein Werkzeugrohling dann seine Klemmposition, in der er zur Bearbeitung des Werkzeugrohlings gehalten werden soll, er ¬ reicht hat, kann er mit dem Spannmittel fixiert werden. Da da ¬ bei offenkundig ein zu bearbeitender Abschnitt des Werkzeug- rohlings durch das Spannmittel hindurchgeschoben worden ist, liegt im Sinne dieser Beschreibung so lang eine Bewegung auf das Spannmittel zu vor, wie der durch das Spannmittel zu fi ¬ xierende Abschnitt des Werkzeugrohlings nicht seine Sollposi- tion im Spannmittel erreicht hat.

Vorzugsweise weist das Bearbeitungszentrum einen Maschinenrah ¬ men mit einer ersten Tragsäule auf, wobei die Vorschubeinheit an der ersten Tragsäule angeordnet ist und die erste Tragsäule wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, so dass ein Werk ¬ stückrohling mittels der Vorschubeinheit durch die Durchgangs ¬ öffnung hindurch in den Kanal einschiebbar ist. Durch die An ¬ ordnung der Vorschubeinheit an der ersten Tragsäule ist es möglich, sie außerhalb des Bearbeitungsraumes anzuordnen, wenn eine auch Durchgangsöffnung vorhanden ist. Auch wenn keine Durchgangsöffnung vorhanden ist, ist die Anordnung der Vor ¬ schubeinheit an der ersten Tragsäule allerdings schon für sich genommen vorteilhaft, da beim Vorschieben auftretende Störef ¬ fekte, zum Beispiel Erschütterungen oder Erwärmungen, die zu einer Prozessungenauigkeit führen können, von der ersten Trag ¬ säule abgefangen werden.

Mit einer an der ersten Tragsäule angeordneten Vorschubeinheit kann beim Einführen von Werkstückrohlingen durch die Durch- gangsöffnung in den Kanal des Werkstückträgers insgesamt eine hohe Genauigkeit in der Positionierung des Werkstückrohlings erreicht werden, was zu einer verbesserten Bearbeitungsgenau ¬ igkeit führt . Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist we ¬ nigstens ein Abschnitt der ersten Tragsäule, an dem die Vor ¬ schubeinheit angeordnet ist, ein Naturhartgestein aufweisendes Bauteil, insbesondere Granit. Granit zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung aus. Insbe ¬ sondere bei Schleifprozessen entstehen während der Bearbeitung eines Werkstückrohlings hohe Temperaturen. Um hohe Prozess ¬ genauigkeit zu erzielen, sollten daher Komponenten des Bear ¬ beitungszentrums ein Material aufweisen mit einer geringen Wärmeausdehnung. Im Vergleich zu den bekannten Maschinenrahmen aus Mineralgusskomponenten kann daher mit Granitbauteilen die Steifigkeit und die Wärmeausdehnung hinsichtlich eines Bear ¬ beitungsprozesses und damit die Prozessgenauigkeit verbessert werden

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Bearbeitungs ¬ zentrum ein Beladesystem auf, das ein Führungselement zum Füh ¬ ren der Werkstückrohlinge aufweist. Mit dem Beladesystem kön ¬ nen dem Bearbeitungszentrum Werkstückrohlinge automatisiert zugeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Beladesystem ein an der ersten Tragsäule angeordnetes Belade ¬ magazin auf, so dass Werkstückrohlinge aus dem Belademagazin auf das Führungselement bringbar sind. Das Belademagazin kann ein Vorratsbehälter mit einem Prisma sein. Werkstückrohlinge können aus dem Vorratsbehälter in ein Prisma fallen und von der Vorschubeinheit über das Führungselement in den Werkstück ¬ träger geschoben werden. Das Belademagazin kann aber auch als eine drehbare Laderscheibe ausgebildet sein, in der die Werk ¬ stückrohlinge in einzelnen Kammern kreisförmig angeordnet sind. Die Laderscheibe dient dabei nicht nur als Lager für die Werkstückrohlinge, sondern auch als Belademagazin, ähnlich ei ¬ nem als drehbare Trommel ausgebildeten Patronenlagerblock ei ¬ nes Revolvers. Mit einer Anordnung gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine präzise und langzeit stabile Positionierung der Werkstückrohlinge erreicht werden. Vorzugsweise verläuft das Führungselement durch die Durch ¬ gangsöffnung und ist eine Führungsschiene oder eine Übergabe ¬ hülse. Bei einem Belademagazin, das als ein Vorratsbehälter mit Prisma ausgebildet ist, können die Werkstückrohlinge ein ¬ fach über die Führungsschiene geführt werden. Bei einem Bela ¬ demagazin, das als eine Laderscheibe ausgebildet ist, ist eine Übergabehülse vorteilhaft zum Führen der Werkstückrohlinge.

Vorteilhafterweise ist eine Adapterhülse zur Führung von Werk ¬ stückrohlingen in dem Kanal angeordnet, um eine Anpassung des Kanalquerschnitts an den Querschnitt eines Werkstückrohlings zu ermöglichen. Durch Verwendung von auswechselbaren Adapter ¬ hülsen kann dann ein Bearbeitungszentrum für die Bearbeitung ganz unterschiedlicher Werkstückrohlinge eingesetzt werden. Die Werkstückrohlinge werden in die Adapterhülse geschoben und durch diese beim Vorschieben in den/innerhalb des Kanals in Richtung auf das Spannmittel geführt.

Vorzugsweise sind Rastelemente an der ersten Tragsäule ange ¬ ordnet, mittels denen das Beladesystem parallel zu einer ver ¬ tikalen Achse verschiebbar ist. Die vertikale Verschiebbarkeit des Beladesystems stellt sicher, dass Werkstückrohlinge mit verschiedenen Durchmessern stets zentrisch in den Werkstück ¬ träger eingeführt werden können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Werkstückträger ein Spannmittel auf, mittels dessen die Adap ¬ terhülse in den Kanal einspannbar ist. Durch das Einspannen der Adapterhülse wird eine Auswechselbarkeit der Adapterhülsen ermöglicht . In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Adapter ¬ hülsen mit verschiedenen Innendurchmessern in den Kanal ein ¬ spannbar. Abhängig von einem Durchmesser eines zu bearbeiten ¬ den Werkstückrohlings kann eine zu dem Durchmesser passende Adapterhülse in den Kanal des Werkstückträgers eingespannt werden, in der dann der zu bearbeitende Werkstückrohling ge ¬ führt werden kann. Damit können in den Kanal des Werkstückträ ¬ gers Werkstückrohlinge mit verschiedenen Durchmessern einge ¬ führt werden. Das heißt, mit einem Werkstückträger können Werkstückrohlinge mit verschiedenen Durchmessern eingespannt werden .

Vorzugsweise weist der Werkstückträger wenigstens ein An ¬ schlagmittel auf, mit dem die Position des Werkstückrohlings verifizierbar ist. Mit dem Anschlagmittel kann somit kontrol ¬ liert werden, ob der Werkstückrohling in dem Werkstückträger soweit vorgeschoben ist, dass der Werkstückrohling mit einer vorgegebenen Länge in dem Spannmittel angeordnet ist. Das An ¬ schlagmittel kann ein entsprechendes Signal an die Vorschub- einheit weitergeben, um den Vorschiebevorgang zusätzlich zu kontrollieren .

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Werkstückträger zumindest in der Richtung der X-Achse, also parallel zur Vor- schubrichtung, in der die Werkstückrohlinge verschoben werden, verfahrbar auf der Arbeitsplatte gelagert. Dies ermöglicht insbesondere, den Werkstückträger in eine Beladeposition in der Nähe der Durchgangsöffnung zu bringen, was das Beladen er ¬ leichtert. Gleichzeitig kann diese Bewegung dazu genutzt wer- den, einen fertig bearbeiteten Werkzeugrohling aus dem Spann ¬ mittel zu entfernen, nachdem dieses gelöst wurde. Der fertig bearbeitete Werkzeugrohling muss lediglich noch mit einer Ent ¬ ladevorrichtung, beispielsweise einem Greifer, aufgenommen und gehalten werden, ein Herausziehen des fertig bearbeiteten Werkzeugrohlings mit der Entladevorrichtung ist nicht mehr nö ¬ tig . Vorzugsweise ist der Werkstückträger mit wenigstens einem Fahrelement auf der Arbeitsplatte verfahrbar, wobei das

Fahrelement und/oder die Arbeitsplatte ein Naturhartgestein aufweisendes Bauteil, insbesondere Granit, ist. Aufgrund der hohen Steifigkeit von Granit kann damit das Verfahren des Werkstückträgers präzise durchgeführt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bearbeitungszentrum wenigstens ein 3D-Messsystem auf zur Bestimmung der Position des Werkstückrohlings und/oder des Be- arbeitungswerkzeugs . Das 3D-Messsystem kann einen Werkstück ¬ taster aufweisen, mit dem eine Position des Werkstückrohlings in dem Werkstückträger vermessen werden kann. Ferner kann das 3D-Messsystem einen an dem Werkstückträger angeordneten Taster aufweisen, mit dem eine Position des Bearbeitungswerkzeugs vermessen werden kann.

Vorteilhafterweise weisen die einzelnen Achsen des Bearbei ¬ tungszentrums jeweils wenigstens einen Referenzschalter auf, mittels denen Referenzpunkte bei einem Anfahren der einzelnen Achsen mit dem Werkstückträger und dem Bearbeitungskopf des Bearbeitungszentrums erstellt werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine zwei ¬ te Tragsäule des Maschinenrahmens wenigstens eine im Wesentli- chen der Durchgangsöffnung gegenüberliegend angeordnete Ent ¬ nahmeöffnung auf. Durch die Entnahmeöffnung können bearbeitete Werkstückrohlinge aus dem Bearbeitungszentrum entnommen wer ¬ den . Vorteilhafterweise weist das Bearbeitungszentrum eine Entlade- einrichtung auf für eine Entnahme eines bearbeiteten Werk ¬ stückrohlings durch die Entnahmeöffnung. Insbesondere kann die Entladeeinrichtung ein Greifer sein, mit dem der bearbeitete Werkstückrohling automatisiert durch die Entnahmeöffnung ent ¬ nommen werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Entladestation an der zweiten Tragsäule angeordnet, in die der bearbeitete Werkstückrohling durch die Entnahmeöffnung mittels der Entladeeinrichtung aufnehmbar ist. Das Anordnen, insbeson ¬ dere das direkte Befestigen, der Entladestation an der zweiten Tragsäule hat den Vorteil, dass fertig bearbeitete Werkstück- rohlinge nicht in eine von dem Bearbeitungszentrum räumlich getrennte Entladestation gebracht werden müssen. Bei einem derartigen Vorgang können zusätzliche Ungenauigkeiten, bei ¬ spielsweise durch während des Bringens von fertig bearbeiteten Werkstückrohlingen zu der Entladestation auftretende Erschüt- terungen, entstehen. Dagegen kann mit einer Anordnung gemäß der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Prozessgenau ¬ igkeit verbessert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Werkstück- rohlingen in einem erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrum weist die folgenden Verfahrensschritte auf: a) Vorschieben mindestens eines Werkstückrohlings in den Ka ¬ nal oder in dem Kanal des Werkstückträgers mit der Vor- schubeinheit in Richtung auf das Spannmittel,

b) Einspannen des vordersten Werkstückrohlings mit dem Spann ¬ mittel in einer Klemmposition, und c) Bearbeiten des vordersten Werkstückrohlings mit dem Bear ¬ beitungswerkzeug .

Wie sich aus Schritt a) des Verfahrens ergibt, wird also bei diesem Verfahren der Werkstückrohling durch den Werkstückträ ¬ ger hindurch dem Spannmittel zugeführt, also gewissermaßen „von hinten", statt, wie bislang, in das Spannmittel von der Bearbeitungsseite aus eingeführt zu werden.

Das Beladen des Werkstückträgers durch den Werkstückträger hindurch ergibt eine hohe Genauigkeit in der Positionierung des Werkstückrohlings, was zu einer hohen Bearbeitungsgenauig ¬ keit führt. Außerdem entsteht bei einer derartigen Einführung des Werkstückrohlings in den Werkstückträger ein geringerer Verschleiß an dem Spannmittel im Vergleich zu einer Einführung des Werkstückrohlings in eine Seite des Werkstückrohlings, an der das Spannmittel angeordnet ist.

Vorzugsweise bestimmt während einer Ausführung des Verfahrens ¬ schritts a) , vor einer Ausführung des Verfahrensschritts b) , ein Anschlagmittel eine Position mindestens eines Werkstück ¬ rohlings in dem Kanal des Werkstückträgers. Mit dem Anschlag ¬ mittel kann kontrolliert werden, ob ein Werkstückrohling in dem Werkstückträger soweit vorgeschoben ist, dass dieser Werk ¬ stückrohling mit einer vorgegebenen Länge in dem Spannmittel angeordnet ist. Das Anschlagmittel kann ein entsprechendes Signal an die Vorschubeinheit weitergeben, um den Vorschiebe ¬ vorgang zusätzlich zu kontrollieren. Gemäß einer Weiterentwicklung wird der Werkstückträger vor der Ausführung des Verfahrensschritts a) in eine Beladeposition gefahren und nach einer Ausführung des Verfahrensschritts b) , aber vor einer Ausführung des Verfahrensschritts c) , der Werk- stückträger in der Vorschubrichtung in eine Bearbeitungsposi ¬ tion, in der das Bearbeitungswerkzeug in Kontakt mit dem in der Klemmposition angeordnetem Werkstückrohling bringbar ist, verfahren. Dadurch kann die beim Nachladen der Werkstückroh- linge zu überbrückende Distanz reduziert und der Beladevorgang vereinfacht werden.

Vorzugsweise bestimmt wenigstens ein 3D-Messsystem eine Posi ¬ tion des in dem Werkstückträger eingespannten Werkstückroh- lings und/oder eine Position des Bearbeitungswerkzeugs. Hierzu kann das 3D-Messsystem einen Werkstücktaster aufweisen, mit dem eine Position des Werkstückrohlings in dem Werkstückträger vermessen werden kann. Ferner kann das 3D-Messsystem einen an dem Werkstückträger angeordneten Taster aufweisen, mit dem ei- ne Position des Bearbeitungswerkzeugs vermessen werden kann.

Vorteilhafterweise weisen die einzelnen Achsen des Bearbei ¬ tungszentrums weisen jeweils wenigstens einen Referenzschalter auf. Bei einem Anfahren des Bearbeitungszentrums können mit- tels dieser Referenzschalter Referenzpunkte der einzelnen Ach ¬ sen mit dem Werkstückträger und dem Bearbeitungskopf des Bear ¬ beitungszentrums erstellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden nach dem Verfah- rensschritt c) folgende Verfahrensschritte ausgeführt: d) Aufnehmen eines bearbeiteten Werkstückrohlings mit einer Entladeeinrichtung,

e) Lösen des Spannmittels,

f) Entnehmen eines bearbeiteten Werkstückrohlings aus dem

Werkstückträger mittels der Entladeeinrichtung, und g) Zuführen des bearbeiteten Werkstückrohlings mit der Entla- deeinrichtung durch die Entnahmeöffnung in eine Entla ¬ destation,

wobei zum Entnehmen des bearbeiteten Werkstückrohlings der Werkstückträger in die Beladeposition gebracht wird.

Durch dieses Verfahren wird ein übergangsloser Prozessablauf möglich. Während ein unbearbeitetes Werkstück in den Werk ¬ stückträger eingeführt wird, wird im gleichen Augenblick das fertig bearbeitete Werkstück von der Entladeeinrichtung abge ¬ nommen. Die Prozesszeiten können dadurch reduziert werden.

Vorzugsweise werden in dem Verfahrensschritt f) während des Verfahrens des Werkstückträgers von der Bearbeitungsposition in die Beladeposition Werkstückrohlinge aus einem Belademaga ¬ zin auf ein Führungselement gebracht und während des Verfah ¬ rensschritts g) der Verfahrensschritt a) für den nächsten Be ¬ arbeitungszyklus ausgeführt. Dadurch kann mit dem Verfahren ein Bearbeitungsprozess zyklisch erfolgen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführ ¬ lich erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bearbeitungs Zentrums ,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Bearbeitungszentrums gemäß Figur 1,

Figur 3 eine weitere perspektivische Ansicht des Bearbei ¬ tungszentrums gemäß Figur 1, Figur 4 eine weitere perspektivische Ansicht des Bearbei ¬ tungszentrums gemäß Figur 1,

Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei- spiels eines Werkstückträgers und eines Bearbeitungs ¬ kopfes eines Bearbeitungszentrums gemäß Figur 1,

Figur 6a eine Ausschnittvergrößerung eines Ausführungsbei ¬ spiels eines Beladesystems eines Bearbeitungszentrums gemäß Figur 1,

Figur 6b eine Querschnittsansicht des Beladesystems gemäß Fi ¬ gur 6a, Figur 7a eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Laderscheibe eines Bearbeitungszentrums gemäß Figur 1,

Figur 7b eine perspektivische Ansicht einer Laderscheibe gemäß

Figur 7a,

Figur 8 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Werkstückträgers eines Bearbeitungszentrums ge ¬ mäß Figur 1,

Figur 9 eine Seitenansicht eines Werkstückträgers gemäß Figur

8 mit einem Ausführungsbeispiel einer Entladeeinrich- tung, und Figur 10 eine perspektivische Ansicht eines Werkstückträgers gemäß Figur 9. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit der gleichen Bedeutung.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bearbeitungs- Zentrums 1 ist in Seitenansicht in der Figur 1 und in perspek ¬ tivischer Ansicht in den Figuren 2 bis 4 jeweils dargestellt.

Das Bearbeitungszentrum 1 besitzt einen Maschinenständer 3 in an sich bekannter Ausführung, der sämtliche Bauelemente bezie- hungsweise Bauteilgruppen aufnimmt. Der Maschinenständer 3 trägt eine Arbeitsplatte 4, die horizontal angeordnet und mit einer hochpräzisen und plangeschliffenen Oberfläche versehen ist. Auf der Arbeitsplatte 4 sind ein Längssupport 60 und ein Quersupport 61 angeordnet. Der Längssupport 60 und der Quer- support 61 sind mittels Linearmotoren betrieben, können aber auch jeweils mit einem Spindelantrieb ausgestattet werden. Der Längssupport 60 und der Quersupport 61 bilden einen Kreuz ¬ schlitten, der einen Werkstückträger 5 aufnimmt. Der Kreuz ¬ schlitten ist ein Beispiel für ein Fahrelement, mit dem der Werkstückträger verfahren werden kann. Mittels des Kreuz ¬ schlittens kann der Werkstückträger 5 insbesondere entlang ei ¬ ner X-Achse X und einer Z-Achse Z verfahren werden. Durch Li ¬ neartechnologie wird in den verschiedenen Achsen ein Ver ¬ schleiß des gesamten Achsensystems gering gehalten. Mit Line- armotoren können hohe Beschleunigungen und hohe Verfahrge- schwindigkeiten erreicht werden.

Außerdem weist das Bearbeitungszentrum 1 eine Verkleidung 90 und einen Schaltschrank 80 auf. Durch die Verkleidung 90 wird ein Bedienpersonal vor von einem Werkstückrohling 21a während einer Bearbeitung ablösenden Teilen geschützt. In dem Schalt ¬ schrank 80 ist Elektronik für eine CNC-Steuerung des Bearbei ¬ tungszentrums 1 angeordnet. Eine Bedieneinheit 100 für das Be- arbeitungszentrum 1 ist über einen Schwenkarm 110 mit dem Schaltschrank 80 verbunden.

Der Werkstückträger 5 nimmt den zu bearbeitenden Werkstückroh- ling 21a auf, welcher beispielsweise ein Werkstück ist, wel ¬ ches beispielsweise mit Hilfe von Schleifscheiben oder eines Fräsers bearbeitet werden soll. Hierzu weist der Werkstückträ ¬ ger 5 ein an einer Seite 31 ein Spannmittel 40, beispielsweise eine Spannzange, auf, mit dem Werkstückrohlinge 21a zur Bear- beitung in dem Werkstückträger eingespannt werden. Das Spann ¬ mittel 40 ist in einer Spannmittelaufnahme 41 angeordnet. Die Werkstückrohlinge 21a haben vorzugsweise einen Durchmesser von 1,0 mm bis 10,0 mm und eine Länge bis zu 150 mm. Zur Bearbeitung des Werkstückrohlings 21a ist ein Bearbei ¬ tungskopf 7 vorgesehen, der an einer Bearbeitungssäule 8 in an sich bekannter Weise entlang einer Y-Achse Y höhenverstellbar gelagert ist. Die Bearbeitungssäule 8 ist vertikal verlaufend an einem Ende eines ersten Tragarmes 11 angeordnet, das über die Arbeitsplatte 4 hinausgeführt ist. Mittels der Anordnung der Bearbeitungssäule 8 an dem ersten Tragarm 11 kann die Be ¬ arbeitungssäule 8 und mit ihr der Bearbeitungskopf 7 um eine B-Achse B, die parallel zu einer vertikalen Achse V verläuft, verschwenkt werden. Insbesondere kann der Bearbeitungskopf 7 um die B-Achse B um die Arbeitsplatte 4 herum verschwenkt wer ¬ den. In dem Bearbeitungskopf 7 ist ein Bearbeitungswerkzeug 6 aufgenommen, das beispielsweise in einer mittels eines Motors 9 betriebenen Motorspindel gelagert ist. Eine Motorspindel, oder allgemein eine Spindel, in der das Bearbeitungswerkzeug 6, beispielsweise Schleifscheiben oder ein Fräser, gelagert ist, wird werkzeugtragende Motorspindel genannt. In der Figur 5 ist eine werkstücktragende Motorspindel dargestellt, in der der Werkstückrohling 21a gelagert und um eine C-Achse C, die der Rotationsachse der Motorspindel entspricht, drehbar ist. Oberhalb des Bearbeitungskopfes 7 in axialer Verlängerung der vertikalen Achse V ist eine Lagerstelle 13 angeordnet. An der Lagerstelle 13 ist ein zweiter mit der Bearbeitungssäule 8 verbundener Tragarm 12 für die Bearbeitungssäule 8 gelagert. Die Lagerstelle 13 befindet sich in einer Ausnehmung eines Oberteils 16 eines Maschinenrahmens 10. Der Bearbeitungskopf 7 zusammen mit dem Werkstückträger 5 ist im Detail in der Figur 5 dargestellt.

Der Maschinenrahmen 10 setzt sich zusammen aus einer ersten Tragsäule 14 und einer dieser gegenüberliegend angeordneten zweiten Tragsäule 15, auf denen das Oberteil 16 aufliegt. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Werkstückträger 5 einen Kanal 30 zur Zufuhr von Werkstückrohlingen 21a zu dem Spannmittel 40 aufweist und eine Vorschubeinheit 20b vorhan ¬ den, mit der Werkstückrohlinge 21a Richtung zu dem Spannmittel 40 in den Kanal 30 eingeschoben bzw. durch den Kanal 30 hin- durchgeschoben werden können.

Weiter weist in diesem Ausführungsbeispiel die erste Tragsäule 14 des Maschinenrahmens 10, an der auch die Vorschubeinheit 20b angeordnet ist, wenigstens eine Durchgangsöffnung 24 auf, wobei Vorschubeinheit 20b, Durchgangsöffnung 24 und Kanal 30 derart relativ zueinander angeordnet sind, dass mit der Vor ¬ schubeinheit 20b Werkstückrohlinge 21a durch die Durchgangs ¬ öffnung 24 in Richtung zu dem Spannmittel 40 durch den Kanal 30 eingeschoben werden können. Das Spannmittel 40 ist an einer Seite 31 des Werkstückträgers 5 angeordnet.

Das Vorschieben kann dabei elektrisch, hydraulisch oder pneu ¬ matisch erfolgen. Insbesondere ist die Vorschubeinheit 20b ein Zylinder. Mit der Vorschubeinheit 20b ist ein in einer Vor ¬ schubrichtung vorderster Werkstückrohling 21a in eine Klemmpo ¬ sition bringbar, wobei in der Klemmposition der vorderste Werkstückrohling 21a von dem Spannmittel 40 eingespannt werden kann .

Das Einspannen des vordersten Werkstückrohlings 21a wird mit ¬ tels eines Anschlagmittels 50 kontrolliert, siehe Figuren 8 bis 10. Das Anschlagmittel 50 misst eine Position des vorders- ten Werkstückrohlings 21a in dem Spannmittel 40. Stimmt ein in dem Spannmittel 40 befindliches Längenmaß des Werkstückroh ¬ lings 21a mit einem vorgegebenen Wert überein, das heißt, be ¬ findet sich der Werkstückrohling 21a in der Klemmposition, wird ein entsprechendes Signal mit dem Anschlagmittel 50 gene- riert und dieses an die Vorschubeinheit 20b weitergegeben, um den Vorschubvorgang zu stoppen. Bei Abweichung von dem vorge ¬ gebenen Wert wird ein entsprechendes Signal an die Vor ¬ schubeinheit 20b weitergegeben, um den vordersten Werkstück ¬ rohling 21a nachzupositionieren . In den Werkstückträger 5 ein- geschobene Werkstückrohlinge 21a sind in der Figur 8 darge ¬ stellt .

In dem Kanal 30 des Werkstückträgers 5 ist eine Adapterhülse 33 angeordnet, die in der Figur 8 dargestellt ist. Zur besse- ren Zentrierung eines Werkstückrohlings 21a in der Adapterhül ¬ se 33 kann diese eine Einlauffase aufweisen. Ferner weist die Adapterhülse 33 an einem Ende, mit dem die Adapterhülse 33 an das Spannmittel 40 angrenzt, eine Verjüngung auf zum verbes ¬ serten Einschieben eines Werkstückrohlings 21a in das Spann- mittel 40. Abhängig von einem Durchmesser eines Werkstückroh ¬ lings 21a, kann eine entsprechend konfigurierte Adapterhülse 33 in den Kanal 30 ein- und/oder ausgewechselt werden, um das Bearbeitungszentrum für Werkstückrohlinge mit unterschiedli- chen Querschnitten nutzbar zu machen. Eine Fixierung einer in den Kanal 30 eingesetzten Adapterhülse 33 kann mit beliebigen Mitteln erreicht werden, zum Beispiel mit einer Überwurfmut ¬ ter. Die Lagerung der Adapterhülse 33 in dem Kanal 30 ist mit Dämpfungsmitteln 36, beispielsweise O-Ringen, gedämpft.

Mit Einspannmitteln 34 kann das Spannmittel 40 gespannt wer ¬ den. Hierzu weisen die Einspannmittel 34 insbesondere einen Spannkolben 35 auf, der an einer Seite 32 des Werkstückträgers 5 angeordnet ist. Mit dem Spannkolben 35 wird das Spannmittel 40 in der Spannmittelaufnahme 41 in Richtung auf die zweite Seite 32 gezogen, wodurch das Spannmittel 40 den Werkstückroh ¬ ling 21a einspannt. Ein Abschnitt der ersten Tragsäule 14, an dem die Vorschubein ¬ heit 20b angeordnet ist, der zweiten Tragsäule 15 und/oder des Oberteils 16 ist aus Granit gefertigt. Ebenso ist das Fahrele ¬ ment, das heißt der Längssupport 60 und der Quersupport 61, jeweils aus Granit gefertigt. Zusätzlich ist die Arbeitsplatte 4 zumindest abschnittsweise aus Granit gefertigt. Zur Erzie ¬ lung einer optimalen Steifigkeit ist vorzugsweise der kom ¬ plette Maschinenrahmen 10, das heißt die erste Tragsäule 14, die zweite Tragsäule 15, das Oberteil 16 und die Arbeitsplatte 4 aus Granitkomponenten aufgebaut sein.

An der ersten Tragsäule 14 ist ein Beladesystem 20 angeordnet, das ein Belademagazin 20a, in dem Werkstückrohlinge 21a aufge ¬ nommen sind, und ein Führungselement 22 zum Führen der Werk ¬ stückrohlinge 21a durch die Durchgangsöffnung 24 aufweist. Mittels Rastelementen 20c, die an der ersten Tragsäule 14 an ¬ geordnet und in der Ausschnittvergrößerung der Figur 6a darge ¬ stellt sind, ist das Beladesystem 20 parallel zu der vertika ¬ len Achse V verschiebbar. Durch eine derartige Höhenverschieb- barkeit des Beladesystems 20 werden Werkstückrohlinge 21a un ¬ abhängig von dem jeweiligen Durchmesser bzw. der jeweils ver ¬ wendeten Adapterhülse jeweils zentrisch in den Kanal 30 des Werkstückträgers 5 eingeführt. Mit dem Beladesystem 20 kann eine präzise und langzeit stabile Positionierung der Werk ¬ stückrohlinge erreicht werden.

Das Belademagazin 20a, das in den Figuren 6a und 6b darge ¬ stellt ist, ist als ein Vorratsbehälter mit einem Prisma 20d ausgebildet. Das Prisma 20d ist nach oben offen ausgebildet. Aus dem Vorratsbehälter fallen Werkstückrohlinge 21a über eine schiefe Fläche vereinzelt in das Prisma 20d und können von der Vorschubeinheit 20b über das Führungselement 22, das durch die Durchgangsöffnung 24 hindurch zum Kanal 30 führt, in den Werk ¬ stückträger 5 geschoben werden. Das Führungselement 22 ist ei ¬ ne Führungsschiene 22a, auf der der Werkstückrohling einfach durch die Durchgangsöffnung 24 und in den Kanal 30 in Richtung auf das Spannmittel 40 hin geschoben wird.

Dabei kann es unabhängig von der konkreten Gestaltung des Füh ¬ rungselements 22 vorteilhaft sein, in einem ersten Teilschritt oder Teilhub der Vorschubeinheit 20b den Werkstückrohling 21a auf dem oder in dem Führungselement 22 vorzuschieben und dann in einem zweiten Teilschritt oder Teilhub der Vorschubeinheit 20b den Werkstückrohling 20b in den Kanal 30 einzuschieben.

Als Belademagazin kann aber auch eine drehbare Laderscheibe 20e vorgesehen sein, die in der Figur 7a im Querschnitt und in der Figur 7b in perspektivischer Ansicht dargestellt ist. In der Laderscheibe 20e sind die Werkstückrohlinge 21a in einzel ¬ nen Kammern 20f kreisförmig angeordnet sind. Die Laderscheibe 20e dient dabei nicht nur als Lager für die Werkstückrohlinge 21a, sondern auch als ein Belademagazin, ähnlich einem als drehbare Trommel ausgebildeten Patronenlagerblock eines Revol ¬ vers. Aus der Laderscheibe 20e wird ein Werkstückrohling 21a in einer durch die Durchgangsöffnung 24 verlaufenden Übergabe ¬ hülse 22b von der Vorschubeinheit 20b in den Werkstückträger 5 eingeführt.

Der Durchgangsöffnung 24 gegenüberliegend ist an der zweiten Tragsäule 15 eine Entnahmeöffnung 25 angeordnet, durch die ein bearbeiteter Werkstückrohling 21b entnommen und an einer an der zweiten Tragsäule 15 angeordneten Entladestation 26 abge ¬ legt werden kann. Ein Entladevorgang eines fertig bearbeiteten Werkstückrohlings 21b wird mit Hilfe einer Entladeeinrichtung 70 ausgeführt. Die Entladeeinrichtung 70 ist in den Figuren 9 und 10 beispielsweise als ein Greifarm gezeigt. Vorzugsweise liegen eine untere Berandungsfläche der Durchgangsöffnung 24 und eine untere Berandungsfläche der Entnahmeöffnung 25 in ei ¬ ner Ebenen. Mit einer derartigen Anordnung kann ein übergangs ¬ loser Prozessablauf verbessert werden. Zum Bearbeiten eines Werkstückrohlings 21a mit dem Bearbei ¬ tungszentrum 1 wird zunächst das Beladesystem 20 mit Werk ¬ stückrohlingen 21a befüllt. Aus dem Belademagazin 20a fallen die Werkstückrohlinge 21a auf die Führungsschiene 22a, die beispielsweise eine Prismaschiene sein kann. Entsprechend wer- den Werkstückrohlinge 21a aus der Laderscheibe 20e in die Übergangshülse 22b gebracht.

Mit der Vorschubeinheit 20b werden die Werkstückrohlinge 21a durch die Durchgangsöffnung 24 der ersten Tragsäule 14 des Ma- schinenrahmens 10 pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch in eine zu einem Durchmesser der Werkstückrohlinge 21a passend in den Kanal 30 des Werkstückträgers 5 eingewechselte Adapterhül ¬ se 33 geschoben. Der Werkstückträger 5 ist dabei mittels des Längssupports 60 und des Quersupports 61 entlang der X-Achse X und der Z-Achse Z in eine Beladeposition, in der Werkstückroh ¬ linge aus dem Belademagazin 20a auf ein Führungselement 22 ge ¬ bracht sind, gefahren.

Die Werkstückrohlinge 21a werden an der dem Spannmittel 40 ge ¬ genüberliegenden Seite 32 in die Adapterhülse 33 mittels der Vorschubeinheit 20b eingeführt. Es liegt im Rahmen der Erfin ¬ dung, dass lediglich ein Werkstückrohling 21a in die Adapter- hülse 33 des Werkstückträgers 5 eingeführt ist oder dass meh ¬ rere Werkstückrohlinge 21a in die Adapterhülse 33 eingeführt sind .

Anschließend misst das Anschlagmittel 50 die Position eines in Vorschubrichtung vordersten Werkstückrohlings 21a, das heisst des Werkstückrohlings 21a, der als nächstes bearbeitet werden soll, in dem Spannmittel 40. Stimmt ein in dem Spannmittel 40 befindliches Längenmaß des Werkstückrohlings 21a mit einem vorgegebenen Wert überein, das heißt befindet sich der Werk- Stückrohling 21a in der Klemmposition, wird ein entsprechendes Signal des Anschlagmittels 50 an die Vorschubeinheit 20b wei ¬ tergegeben und der Vorschubvorgang stoppt. Bei Abweichung von dem vorgegebenen Wert wird ein entsprechendes Signal an die Vorschubeinheit 20b weitergegeben, um den vordersten Werk- Stückrohling 21a nachzupositionieren .

Das Spannmittel 40 spannt dann den Werkstückrohling 21a in der Klemmposition ein. Anschließend wird der Werkstückträger 5 mittels des Längssupports 60 und des Quersupports 61 entlang der X-Achse X und Z-Achse Z in eine Bearbeitungsposition ge ¬ fahren, in der das Bearbeitungswerkzeug 6 den Werkstückrohling 21a in der Klemmposition bearbeiten kann. Das Bearbeitungszentrum 1 weist ein 3D-Messsystem auf, mit dem eine Position des in dem Werkstückträgers eingespannten Werk ¬ stückrohlings und/oder eine Position des Bearbeitungswerkzeugs bestimmt werden. Hierzu weist das 3D-Messsystem einen Werk- Stücktaster auf, mit dem eine Position des Werkstückrohlings in dem Werkstückträger vermessen werden kann. Ferner weist das 3D-Messsystem alternativ oder zusätzlich einen an dem Werk ¬ stückträger angeordneten Taster auf, mit dem eine Position des Bearbeitungswerkzeugs vermessen werden kann. Weiterhin ist es möglich, dass die einzelnen Achsen des Bearbeitungszentrums jeweils wenigstens einen Referenzschalter aufweisen, mit denen Referenzpunkte bei einem Anfahren der einzelnen Achsen mit dem Werkstückträger und dem Bearbeitungskopf des Bearbeitungszent ¬ rums erstellt werden können.

In der Bearbeitungsposition erfolgt eine Bearbeitung des Werk ¬ stückrohlings 21a mittels des Bearbeitungswerkzeuges 6. Bei ¬ spielsweise dreht sich der Werkstückrohling 21a in einem

Schleifprozess um eine Längsachse L des Werkstückträgers 5, der C-Achse C. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass sich das Bearbeitungswerkzeug 6, beispielsweise durch ei ¬ ne Motorspindel, um seine Längsachse dreht. Zusätzlich kann das Bearbeitungswerkzeug 6 mittels des an der Bearbeitungssäu ¬ le 8 gelagerten Bearbeitungskopfes um die B-Achse B ver- schwenkt werden. Die einzelnen Bewegungen entlang den Achsen X, Y, C und B sind beispielsweise in Figur 5 gezeigt. Die Be ¬ wegung entlang der Z-Achse Z ist beispielsweise in Figur 4 er ¬ sichtlich . Der fertig bearbeitete Werkstückrohling 21b wird von einer

Entladeeinrichtung 70, beispielsweise einem Greifer, aufgenom ¬ men. Das Spannmittel 40 wird nun geöffnet und durch Verfahren des Werkstückträgers 5 von der Bearbeitungsposition in die Be- ladeposition wird der bearbeitete Werkstückrohling 21b mit der Entladeeinrichtung 70 aus dem Werkstückträger 5 entnommen und durch die Entnahmeöffnung 25 in die Entladestation 26 einge ¬ führt. Während dem Entladevorgang wird in den in die Beladepo- sition zurückgefahrenen Werkstückträger 5 ein weiterer Werk ¬ stückrohling 21a mit der Vorschubeinheit 20b eingeschoben, so ¬ dass ein in Vorschubrichtung vorderster Werkstückrohling 21a erneut in eine Klemmposition gebracht werden kann für eine Be ¬ arbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug 6.

Der Belade- und Bearbeitungsvorgang können damit zyklisch er ¬ folgen, womit Prozesszeiten minimiert werden können. Insbeson ¬ dere kann der Bearbeitungsprozess vollautomatisiert mittels CNC-Steuerung erfolgen. Das gesamte Be- und Entladesystem mit der gesamten Maschine ermöglicht eine äußerst kostengünstige Herstellung. Durch die Granitbauweise, die eine sehr hohe Steifigkeit und äußerst geringe Wärmeausdehnung aufweist, wird ein Bearbeitungszentrum 1 bereitgestellt, mit dem eine hohe Prozessgenauigkeit mit minimalen Prozesszeiten erreicht werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in einem Schleifprozess angewendet werden. Das Belademagazin 20a mit einem Prisma 20d wird mit Werkstückrohlingen 21a oder anderen runden, zylindrischen oder querschnittssymmetrischen Teilen beladen. Die Werkstückrohlinge 21a fallen in ein entsprechend angepasstes Prisma 20d. Der Werkstückrohling 21a wird an ¬ schließend durch eine pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbare Vorschubeinheit 20b über das Prisma 20d und über die Führungsschiene 22a in die Adapterhülse 33 geschoben. Da ¬ bei wird der Werkstückträger 5 über die X- und Z-Achse in die Position gebracht, in der der Werkstückrohling 21a von hinten durch den Werkstückträger 5 in das Spannmittel 40 geschoben werden kann.

Der Werkstückrohling 21a wird auf einen festen Anschlag oder überwacht durch ein 3D-Messsystem soweit wie gewünscht durch das Spannmittel durchgeschoben, wobei das Längenmaß genau be ¬ stimmt wird. Dadurch wird der Vorschiebevorgang zusätzlich kontrolliert und ein entsprechendes Signal an die Vorschubein ¬ heit 20b des Beladesystems 20 weiter gegeben. Jetzt kann der Schleifprozess zur Erstellung einer gewünschten Werkzeuggeo ¬ metrie oder andere Schleifprozesse durchgeführt werden bzw. beginnen .

Wenn der Schleifprozess abgeschlossen ist, holt eine Entlade- einrichtung 70, zum Beispiel ein Greifer, den fertig bearbei ¬ teten Werkstückrohling von vorne am Werkstückträger 5 ab. Das geschieht auf der gegenüberliegenden Seite des Beladesystems 20. Der Greifer legt das fertig bearbeitete Werkzeug in eine dem Beladesystem 20 gegenüberliegende Seite eines Maschinen- körpers in eine entsprechende Entladestation 26, beispielswei ¬ se eine Palette oder eine sonstige Ablegevorrichtung.

Gleichzeitig zum Holen und Ablegen des fertig bearbeiteten Werkstückrohlings mit dem Greifer wird, um ein schnelles wei- teres Beladen zu realisieren, ein bereits weiterer Werkstück ¬ rohling 21a nachgeschoben und entweder dieser oder der vor ¬ derste bereits im Kanal 30 des Werkstückträgers 5 befindliche Werkstückrohling 21a in die Klemmposition geschoben, wo er durch das Spannmittel 40 fixiert wird. Der gesamte Belade- und Schleifprozess kann sofort beginnen. Der Prozess ist dadurch gekennzeichnet, dass er zyklisch erfolgt und durch ihn ein schnelles Be- und Entladen erfolgen kann. Als weitere Umsetzungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Ver ¬ fahrens kann die Laderscheibe 20e mit Werkstückrohlingen 21a oder entsprechenden Teilen beladen werden. Die Laderscheibe 20e wird durch eine Drehbewegung zum Durchführen eines neuen Werkstückrohlings 21a in Position gebracht. Das geschieht be ¬ vorzugt bereits während des Schleifens des aktuell zu schlei ¬ fenden Werkstückrohlings 21a. Die Laderscheibe 20e kann elektrisch angetrieben sein. Nach dem Abschluss des Schleifprozesses wird der Werkstückträ ¬ ger 5 nun ebenfalls über die X-und Z-Achse in die Position ge ¬ bracht, in der der Werkstückrohling 5 von hinten durch den Werkstückträger 5 in das Spannmittel 40 geschoben werden kann. Der Werkstückrohling 5 wird jetzt durch die pneumatisch, hyd- raulisch oder elektrisch betätigbare Vorschubeinheit 20b durch die Laderscheibe 20e und eine Übergangshülse 22b in die Adap ¬ terhülse 33 geschoben. Der Prozess wird nun analog zu dem vo ¬ ran beschriebenen Schleifprozess mit einem Belademagazin 20a weiter ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Bearbeitungszentrum

3 Maschinenständer

4 Arbeitsplatte

5 Werkstückträger

6 Bearbeitungswerkzeug

7 Bearbeitungskopf

8 Bearbeitungssäule

9 Motor

10 Maschinenrahmen

11 erster Tragarm

12 zweiter Tragarm

13 Lagerstelle

14 erste Tragsäule

15 zweite Tragsäule

16 Oberteil

20 Beladesystem

20a Belademagazin

20b Vorschubeinheit

20c Rastelement

20d Prisma

20e Laderscheibe

20f Kammer

21a Werkstückrohling

21b bearbeiteter Werkstückrohling

22 Führungselement

22a Führungsschiene

22b Übergabehülse

24 Durchgangsöffnung 25 Entnahmeöffnung

26 Ent ladestat ion

30 Kanal

31 Seite

32 Seite

33 Adapterhülse

34 Einspannmitteln

35 Spannkolben

36 Dämpfungsmittel

40 Spannmittel

41 Spannmittelaufnahme 50 Anschlagmittel

60 Längssupport

61 Quersupport

70 Entladeeinrichtung

80 Schaltschrank

90 Verkleidung

100 Bedieneinheit

110 Schwenkarm

V vertikale Achse

L Längsachse

X X-Achse Y-Achse Z-Achse B-Achse C-Achse