Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine.

Die WO2018209373A1 offenbart eine Werkzeugmaschine, die folgende Bauteile umfasst: ein Maschinengestell; eine Spindelverstellvorrichtung, welche am Maschinengestell angeordnet ist; zumindest eine erste Arbeitsspindel, welche um eine erste Spindelachse drehbar gelagert ist; eine Werkstückspannvorrichtung, welche am Maschinengestell angeordnet ist und zum Aufnehmen zumindest eines ersten Werkstückes und eines zweiten Werkstückes ausgebildet ist. Die Spindelverstellvorrichtung umfasst einen Arbeitskopf, an dem Arbeitsspindel angeordnet ist. Die Werkstückspannvorrichtung umfasst zumindest einen ersten Werkstücktisch, wobei der erste Werkstücktisch um eine erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.

Die aus der WO2018209373A1 bekannte Werkzeugmaschine weist den Nachteil auf, dass damit hergestellte Werkstücke eine Ungenauigkeit aufweisen können.

Die Ungenauigkeit kann dadurch entstehen, dass durch die Gewichtskraft der Schwenkbrücke bzw. durch die Gewichtskraft des Werkstückes, die Schwenkbrücke sich in einer elastischen Verformung durchbiegt. Durch die Durchbiegung der Schwenkbrücke kommt es zu einem Verkippen der auf der Schwenkbrücke aufgenommenen Werkstücke. Wenn beispielsweise an der Schwenkbrücke Rundtische zur Aufnahme von Werkstücken aufgenommen sind, so kommt es durch die Durchbiegung der Schwenkbrücke zu einer Verkippung der Rundtische.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels denen ein Werkstück mit erhöhter Genauigkeit hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine ausgebildet. Die Werkzeugmaschine umfasst:

- ein Grundgestell;

- eine Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkzeuges;

- eine Schwenkbrücke zur Aufnahme eines Werkstückes, wobei die Schwenkbrücke um eine Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist, wobei die Schwenkbrücke an einer ersten Schwenklagerung und einer zweiten Schwenklagerung schwenkbar aufgenommen ist, wobei an der Schwenkbrücke eine Werkstückaufnahme zur direkten oder indirekten Aufnahme des Werkstückes ausgebildet ist, wobei die Werkstückaufnahme zwischen der ersten Schwenklagerung und der zweiten Schwenklagerung angeordnet ist;

- ein Digitalrechner zum Steuern der Bewegungen der Werkzeugmaschine.

An der Schwenkbrücke ist eine Durchbiegekompensationsvorrichtung zum Ausgleich einer durch eine Durchbiegung der Schwenkbrücke geschuldeten Verkippung des Werkstückes ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine bringt den Vorteil mit sich, dass durch die Durchbiegekompensationsvorrichtung die Werkstücke mit erhöhter Genauigkeit hergestellt werden können. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung der schwerkraftbedingten Durchbiegung der Schwenkbrücke entgegen gewirkt werden kann. Insbesondere kann mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung eine Verkippung des Werkstückes ausgeglichen werden.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn an der Schwenkbrücke eine erste Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines ersten Werkstückes und eine zweite Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines zweiten Werkstückes ausgebildet ist, wobei die erste Werkstückaufnahme an einer ersten Seite der Längsmitte in einem ersten Abstand von der Längsmitte der Schwenkbrücke angeordnet ist und wobei die zweite Werkstückaufnahme an einer zweiten Seite der Längsmitte in einem zweiten Abstand von der Längsmitte der Schwenkbrücke angeordnet ist. Besonders bei zwei Werkstückaufnahmen, welche jeweils in einem Abstand von der Längsmitte der Schwenkbrücke angeordnet sind, kommt es bei einem Auftreten der Durchbiegung der Schwenkbrücke zu einem Verkippen der Werkstückaufnahme und somit zu einem Verkippen des Werkstückes. Das Einsetzen einer Durchbiegekompensationsvorrichtung hat sich besonders bei einer derartigen Maschinenkonfiguration als vorteilhaft erwiesen.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Abstand und der zweite Abstand gleich groß sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die erste Werkstückaufnahme und die zweite Werkstückaufnahme eine gleiche Verkippung aufweisen und somit die Verkippung mit einer gleich großen Kraftwirkung kompensiert werden kann. Femer kann vorgesehen sein, dass die Durchbiegekompensationsvorrichtung mit der ersten Werkstückaufnahme gekoppelt ist und mit der zweiten Werkstückaufnahme gekoppelt ist, wobei mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung eine gegengleiche Kraft auf die erste Werkstückaufnahme und die zweite Werkstückaufnahme aufbringbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass durch die Kraftwirkung auf die erste Werkstückaufnahme und auf die zweite Werkstückaufnahme eine Verformung der ersten Werkstückaufnahme und der zweiten Werkstückaufnahme erreicht werden kann. Somit können die erste Werkstückaufnahme und die zweite Werkstückaufnahme durch gegengleiche Kraftaufbringung in deren Winkelstellung kompensiert werden. Insbesondere kann sich die Durchbiegekompensationsvorrichtung an der ersten Werkstückaufnahme und an der zweiten Werkstückaufnahme abstützen, sodass keine zusätzlichen Bauteile der Schwenkbrücke mit einer Kraft beaufschlagt werden, was zu einer unerwünschten weiteren Verformung der Schwenkbrücke führen könnte.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein erster Hebelarm mit der ersten Werkstückaufnahme gekoppelt ist und dass ein zweiter Hebelarm mit der zweiten Werkstückaufnahme gekoppelt ist, und dass mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung eine Kraft auf den ersten Hebelarm und den zweiten Hebelarm aufbringbar ist, wobei durch die Kraftaufbringung ein Biegemoment auf die erste Werkstückaufnahme und die zweite Werkstückaufnahme aufbringbar ist. Besonders eine derartige Ausführung eines ersten Hebelarmes und eines zweiten Hebelarmes bringt den Vorteil mit sich, dass ein Biegemoment in die Werkstückaufnahmen einleitbar ist, wodurch die Verkippung der Werkstückaufnahmen kompensiert werden kann.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Durchbiegekompensationsvorrichtung einen Linearaktor, insbesondere einen Hydraulikzylinder, umfasst, wobei der Linearaktor an einer ersten Koppelstelle mit dem ersten Hebelarm gekoppelt ist und an einer zweiten Koppelstelle mit dem zweiten Hebelarm gekoppelt ist. Besonders mittels eines Linearaktors lässt sich einfach eine Kraft auf den Hebelarm aufbringen, wodurch ein Biegemoment eingeleitet werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Linearaktor in Form eines Hydraulikzylinders ausgebildet ist. Ein derartiger Hydraulikzylinder kann eine hohe Kraft auf die Hebelarme aufbringen, wodurch ein hohes Biegemoment in die Werkstückaufnahme eingeleitet werden kann, um eine Winkelfehlstellung des Werkstückes kompensieren zu können. Alternativ zur Ausführung eines Linearaktors in Verbindung mit einem Hebelarm kann auch vorgesehen sein, dass ein Schwenkaktor zur direkten Aufbringung eines Biegemomentes auf die Werkstückaufnahmen ausgebildet ist. Ein derartiger Schwenkaktor kann beispielsweise ein hydraulischer Schwenkzylinder sein.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Durchbiegekompensationsvorrichtung einen ersten Linearaktor, insbesondere einen ersten Hydraulikzylinder, umfasst, wobei der erste Linearaktor an einer ersten Koppelstelle mit dem ersten Hebelarm gekoppelt ist und an einer zweiten Koppelstelle mit der Schwenkbrücke gekoppelt ist und die Durchbiegekompensationsvorrichtung einen zweiten Linearaktor, insbesondere einen zweiten Hydraulikzylinder, umfasst, wobei der zweite Linearaktor an einer dritten Koppelstelle mit dem zweiten Hebelarm gekoppelt ist und an einer vierten Koppelstelle mit der Schwenkbrücke gekoppelt ist. Bei einer derartigen Ausbildung kann das Biegemoment in der ersten Werkstückaufnahme und in der zweiten Werkstückaufnahme gesondert und unabhängig voneinander eingeleitet werden. Somit können etwaige Winkelfehler der ersten Werkstückaufnahme und der zweiten Werkstückaufnahme unabhängig voneinander kompensiert werden.

Alternativ zum Einsatz eines ersten Linearaktors und eines zweiten Linearaktors kann vorgesehen sein, dass ein einzelner Linearaktor mit einem zentralen Gehäuse zur Anbindung an die Schwenkbrücke und mit einer ersten Kolbenstange zur Anbindung an den ersten Hebelarm und einer zweiten Kolbenstange zur Anbindung an den zweiten Hebelarm ausgebildet ist.

Alternativ zum Linearaktor in Form eines Hydraulikzylinders kann vorgesehen sein, dass der Linearaktor in Form eines elektrisch betriebenen Linearaktors, beispielsweise mit einem Schrittmotor, ausgebildet ist.

Beim Einsatz eines Linearaktors in Form eines Hydraulikzylinders, kann vorgesehen sein, dass dieser mit einem Proportionalventil gekoppelt ist, welches zum Verstellen des Hydraulikzylinders dient.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der erste Hebelarm starr mit der ersten Werkstückaufnahme gekoppelt ist und der zweite Hebelarm starr mit der zweiten Werkstückaufnahme gekoppelt ist, wobei die erste Werkstückaufnahme und die zweite Werkstückaufnahme starr in der Schwenkbrücke aufgenommen sind und durch die Krafteinwirkung auf den ersten Hebelarm und den zweiten Hebelarm eine elastische Verformung der Werkstückaufnahmen und/oder der Schwenkbrücke eingeleitet wird. Bei einer derartigen Ausführung wird die Elastizität bzw. die Bauteilsteifigkeit der Schwenkbrücke genutzt, um durch entsprechende Biegung einen Ausgleich der Verkippung zu erreichen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Werkstückaufnahmen nicht schwenkbar in der Schwenkbrücke aufgenommen sein müssen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Werkstückaufnahme einen Rundtisch umfasst, welcher zur Drehung des Werkstückes um eine Drehachse ausgebildet ist, wobei die Drehachse des Rundtisches bei unverformter Schwenkbrücke in einem rechten Winkel zur Schwenkachse der Schwenkbrücke angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Drehachse des Rundtisches die Schwenkachse schneidet. Besonders eine derart ausgebildete Werkzeugmaschine weist eine hohe Flexibilität im Hinblick auf die Werkstückbearbeitung auf. Mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung kann eine etwaige Verkippung des Rundtisches ausgeglichen werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Werkstückaufnahme einen ersten Rundtisch umfasst welcher zur Drehung des ersten Werkstückes um eine erste Drehachse ausgebildet ist, wobei die erste Drehachse des ersten Rundtisches bei unverformter Schwenkbrücke in einem rechten Winkel zur Schwenkachse angeordnet ist und dass die zweite Werkstückaufnahme einen zweiten Rundtisch umfasst welcher zur Drehung des zweiten Werkstückes um eine zweite Drehachse ausgebildet ist, wobei die zweite Drehachse des zweiten Rundtisches bei unverformter Schwenkbrücke in einem rechten Winkel zur Schwenkachse angeordnet ist. Besonders eine derart ausgebildete Werkzeugmaschine weist eine hohe Flexibilität im Hinblick auf die Werkstückbearbeitung auf. Mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung kann eine etwaige Verkippung des Rundtisches ausgeglichen werden.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass ein Sensor zur Erfassung der Verkippung des Werkstückes oder der Werkstückaufnahme ausgebildet ist, wobei der Sensor mit dem Digitalrechner gekoppelt ist und die Durchbiegekompensationsvorrichtung auf Basis des Erfassungswertes des Sensors steuerbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein einem Regelkreis die tatsächliche Verkippung des Werkstückes ausgeglichen werden kann, wodurch etwaige Umgebungseinflüsse wie Temperatur, Gewicht des Werkstückes, Änderung des Elastizitätsmoduls der Schwenkbrücke aufgrund von Alterung und dergleichen nicht in einer Berechnung berücksichtigt werden müssen, sondern in der direkten Messung berücksichtigt sein können.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass eine mechanische Kulissenführung ausgebildet ist, wobei auf Basis der Schwenkstellung der Schwenkbrücke eine Verstellung der Durchbiegekompensationsvorrichtung erfolgt. Bei einer derartigen Ausführung ist es nicht notwendig, dass ein gesonderter Aktor bzw. eine gesonderte Energiebereitstellung zur Durchbiegekompensation vorhanden ist. Vielmehr kann die Durchbiegekompensation durch eine Zwangsführung erreicht werden.

Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine umfassend die Verfahrensschritte:

- Aufnahme eines Werkzeuges in einer Arbeitsspindel;

- Aufnahme eines Werkstückes an einer Schwenkbrücke, wobei im Betrieb der Werkzeugmaschine die Schwenkbrücke um eine Schwenkachse geschwenkt wird, wobei die Schwenkbrücke an einer ersten Schwenklagerung und einer zweiten Schwenklagerung schwenkbar aufgenommen ist, wobei an der Schwenkbrücke eine Werkstückaufnahme zur direkten oder indirekten Aufnahme des Werkstückes ausgebildet ist, wobei die Werkstückaufnahme zwischen der ersten Schwenklagerung und der zweiten Schwenklagerung angeordnet ist;

- Steuern der Bewegungen der Werkzeugmaschine mittels eines Digitalrechners.

Mittels einer an der Schwenkbrücke angeordneten Durchbiegekompensationsvorrichtung wird eine Verkippung des Werkstückes ausgeglichen, wobei die Verkippung des Werkstückes durch eine Durchbiegung der Schwenkbrücke aufgrund der Gewichtskraft der Schwenkbrücke und der darauf befindlichen Teile hervorgerufen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass durch die Durchbiegekompensationsvorrichtung die Werkstücke mit erhöhter Genauigkeit hergestellt werden können. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung der schwerkraftbedingten Durchbiegung der Schwenkbrücke entgegen gewirkt werden kann. Insbesondere kann mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung eine Verkippung des Werkstückes ausgeglichen werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verkippung des Werkstückes mittels eines Sensors erfasst wird, wobei der Sensor mit dem Digitalrechner gekoppelt ist und die Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung auf Basis des Erfassungswertes des Sensors erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein einem Regelkreis die tatsächliche Verkippung des Werkstückes ausgeglichen werden kann, wodurch etwaige Umgebungseinflüsse wie Temperatur, Gewicht des Werkstückes, Änderung des Elastizitätsmoduls der Schwenkbrücke aufgrund von Alterung und dergleichen nicht in einer Berechnung berücksichtigt werden müssen, sondern in der direkten Messung berücksichtigt sein können.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung auf Basis der Schwenkstellung der Schwenkbrücke erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass unterschiedliche Durchbiegungen auf Basis unterschiedlicher Schwenkstellungen der Schwenkbrücke ausgeglichen werden können.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung auf Basis der Schwenkstellung der Schwenkbrücke erfolgt, wobei die Verkippung des Werkstückes mittels eines Sensors erfasst wird, wobei die Steuervorgaben des Digitalrechners automatisiert auf Basis des im Sensor erfassten Wertes angepasst werden, insbesondere dass im Digitalrechner ein Einlemen der Kompensationsanpassungen erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass nicht nur ein gemessener Wert der Winkelfehlstellung kompensiert werden kann, sondern dass eine zu erwartende Winkelfehlstellung bereits bei deren Auftreten bzw. vor deren Auftreten kompensiert werden kann, sodass während des Prozesses beim Bearbeiten des Werkstückes tatsächlich keine Winkelfehlstellung auftritt, sondern diese durch entsprechende Kenntnis der zu erwartenden Werte bereits vorab ausgeglichen werden kann. Insbesondere ist es hierbei denkbar, dass durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz bzw. neuronalen Netzwerken die Recheneinheit der Werkzeugmaschine entsprechend trainiert werden kann, um einen exakten Ausgleich der Verkippung zu erreichen.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das Gewicht des Werkstückes erfasst wird, wobei die Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung unter Einbezug des Gewichts des Werkstückes erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine unterschiedliche Durchbiegung für unterschiedliche Werkstücke berücksichtigt werden kann.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn computerimplementiert in einem Simulationsmodell, insbesondere in einem Finite-Elemente-Modell, die Durchbiegung der Schwenkbrücke bei verschiedenen Werkstückgewichten simuliert wird und in einer Durchbiegedatenbank gespeichert wird, wobei die Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung auf Basis der Daten aus der Durchbiegedatenbank erfolgt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Durchbiegekompensation auf Basis einer zu erwartenden Durchbiegung der Schwenkbrücke durchgeführt werden kann. Somit kann die tatsächliche Verkippung des Werkstückes bzw. der Werkstückaufnahme während der unterschiedlichen Winkelstellungen der Schwenkbrücke im Zuge der Bearbeitung des Werkstückes kompensiert bzw. ausgeglichen werden. Somit ist es möglich, während der kompletten Bearbeitung des Werkstückes keine oder eine möglichst geringe Verkippung des Werkstückes hervorzurufen, wodurch die Genauigkeit des Werkstückes verbessert werden kann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Werkzeugmaschine;

Fig. 2 eine Schematische Darstellung einer Durchbiegung einer Schwenkbrücke der W erkzeugmaschine ;

Fig. 3 eine Schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Schwenkbrücke mit einer Durchbiegekompensationsvorrichtung;

Fig. 4 eine Schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Schwenkbrücke mit der Durchbiegekompensationsvorrichtung;

Fig. 5 eine Schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Schwenkbrücke mit der Durchbiegekompensationsvorrichtung;

Fig. 6 eine Schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Schwenkbrücke mit der Durchbiegekompensationsvorrichtung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Eageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Werkzeugmaschine 1. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugmaschine 1 zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken dient.

Die Werkzeugmaschine 1 kann ein Grundgestell 2 aufweisen. Das Grundgestell 2 kann zur Aufnahme diverser beweglicher Bauteile der Werkzeugmaschine 1 dienen. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugmaschine 1 einen Bearbeitungskopf 3 aufweist. Im Bearbeitung skopf 3 kann eine Arbeitsspindel 4 aufgenommen sein. Die Arbeitsspindel 4 kann zur Aufnahme eines Werkzeuges 5 dienen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mit der Arbeitsspindel 4 das Werkzeug 5 um eine Spindelachse 6 rotiert wird. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugmaschine 1 zwei oder mehrere der Arbeits Spindeln 4 aufweist. Die Arbeits spindel 4 können hierbei jeweils an einem eigenen Bearbeitungskopf 3 oder an einem gemeinsamen Bearbeitungskopf 3 angeordnet sein.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sei, dass die Werkzeugmaschine 1 eine Schwenkbrücke 7 umfasst, welche zur Aufnahme eines ersten Werkstückes 8 bzw. eines zweiten Werkstückes 9 dienen kann. Die Schwenkbrücke 7 kann um eine Schwenkachse 10 relativ zum Grundgestell 2 schwenkbar ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schwenkbrücke 7 mittels einer ersten Schwenklagerung 11 und einer zweiten Schwenklagerung 12 mit dem Grundgestell 2 gekoppelt ist. Die Schwenkbrücke 7 kann sich hierbei zwischen der ersten Schwenklagerung 11 und der zweiten Schwenklagerung 12 erstrecken.

Durch die Aufnahme der Schwenkbrücke 7 an der ersten Schwenklagerung 11 und an der zweiten Schwenklagerung 12 kann es zu einer Durchbiegung des Mittelteils der Schwenkbrücke 7 kommen. Die Durchbiegung kann hierbei durch das Eigengewicht der Schwenkbrücke 7 bzw. durch das Gewicht des Werkstückes 8, 9 bzw. durch das Gewicht von an der Schwenkbrücke 7 aufgenommenen Werkstückhaltem bzw. Spanvorrichtungen hervorgerufen werden. Je nach Bauteilsteifigkeit bzw. Elastizitätsmodul der Schwenkbrücke 7 kann die Durchbiegung unterschiedlich stark ausfallen. Ein weiterer Faktor für die Größe der Durchbiegung ist die Winkellage der Schwenkbrücke 7 im Hinblick auf deren Drehung um die Schwenkachse 10. Insbesondere ist es möglich, dass ein Maximum der Durchbiegung bei einer Stellung der Schwenkbrücke 7, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, erreicht wird.

Bei einer um 180° geschwenkten Schwenkbrücke und somit unten liegenden Werkstücken kann ein Maximum der Durchbiegung in die entgegengesetzte Richtung erreicht werden. Bei einer im Vergleich zu Fig. 1 um 90° verschwenkten Schwenkbrücke 7 kann die für die Verkippung der Werkstücke zueinander relevante Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 null oder nahezu null sein. Dafür kann es bei einer 90° Stellung der Schwenkbrücke 7 zu einer seitlichen Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 kommen.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine erste Werkstückaufnahme 13 zur Aufnahme des ersten Werkstückes 8 ausgebildet ist. Weiters kann eine zweite Werkstückaufnahme 14 zur Aufnahme des zweiten Werkstückes 9 ausgebildet sein. Die erste Werkstückaufnahme 13 und die zweite Werkstückaufnahme 14 können zur direkten bzw. zur indirekten Aufnahme des ersten Werkstückes 8 bzw. des zweiten Werkstückes 9 an der Schwenkbrücke 7 dienen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Werkstücke 8, 9 indirekt an der Schwenkbrücke

7 aufgenommen. Insbesondere ist hierbei ein erster Rundtisch 15 zur Aufnahme des ersten Werkstückes 8 vorgesehen. Der erste Rundtisch 15 kann zum Drehen des ersten Werkstückes

8 um eine erste Drehachse 16 ausgebildet sein. Analog dazu kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Rundtisch 17 zur Aufnahme des zweiten Werkstückes 9 ausgebildet ist. Mittels des zweiten Rundtisches 17 kann das zweite Werkstück 9 um eine zweite Drehachse 18 relativ zur Schwenkbrücke 7 drehbar aufgenommen sein.

Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die erste Werkstückaufnahme 13 und die zweite Werkstückaufnahme 14 bezüglich einer Längsmitte 19 der Schwenkbrücke 7 außermittig an der Schwenkbrücke 7 angeordnet sind. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die erste Werkstückaufnahme 13 und die zweite Werkstückaufnahme 14 in einer symmetrischen Anordnung außermittig bezüglich der Längsmitte 19 an der Schwenkbrücke 7 angeordnet sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Werkstückaufnahme 13 an einer ersten Seite 20 der Längsmitte 19 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die erste Werkstückaufnahme 13 in einem ersten Abstand 21 zur Längsmitte 19 angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die zweite Werkstückaufnahme 14 an einer zweiten Seite 22 der Längs- mitte 19 angeordnet ist. Die zweite Werkstückaufnahme 14 kann hierbei in einem zweiten Abstand 23 von der Längsmitte 19 beabstandet angeordnet sein. Bei einer symmetrischen Anordnung der ersten Werkstückaufnahme 13 und der zweiten Werkstückaufnahme 14 können der erste Abstand 21 und der zweite Abstand 23 gleich groß sein.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, kann ein Digitalrechner 27 ausgebildet sein, welcher zur Steuerung der Werkzeugmaschine 1 dienen kann.

In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Schwenkbrücke 7 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Schwenkbrücke 7 bzw. die an der Schwenkbrücke 7 auftretende Durchbiegung.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Schwenkbrücke 7 eine Kröpfung aufweist. Hierbei kann in der in Fig. 2 dargestellten Hauptlage der Schwenkbrücke 7 die erste Werkstückaufnahme 13 bzw. die zweite Werkstückaufnahme 14 bezüglich der Schwenkachse 10 nach unten versetzt ausgebildet sein. Eine Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 kann hierbei in Richtung dieser Kröpfung erfolgen. Die Schwenkbrücke 7 kann hierbei entsprechend einer überzogen dargestellten Biegelinie 24 gebogen sein.

Da bei einer entsprechenden Durchbiegung, wie aus Fig. 2 ersichtlich, im Bereich der ersten Werkstückaufnahme 13 und im Bereich der zweiten Werkstückaufnahme 14 die Biegelinie 24 eine Winkelstellung aufweist, weist dementsprechend auch die erste Werkstückaufnahme 13 bzw. die zweite Werkstückaufnahme 14 eine entsprechende Winkelfehlstellung auf.

Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass bei einer Schwenkstellung der Schwenkbrücke 7, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, der erste Rundtisch 15 um einen ersten Winkel 25 nach innen verkippt ist. Weiters kann der zweite Rundtisch 17 um einen zweiten Winkel 26 nach innen verkippt sein. Der erste Rundtisch 15 und der zweite Rundtisch 17 können somit an ihrer von der Schwenkbrücke 7 abgewandten Seite zueinander gekippt sein. Wenn die Schwenkbrücke 7 im Bezug auf die Stellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, um einen Winkel von 180° verschwenkt wird, so wird sich eine gegenläufige Biegung einstellen und die beiden Rundtische 15, 17 werden an ihrer von der Schwenkbrücke 7 abgewandten Seite voneinander weg gekippt sein.

Zwischen der ersten Schwenkstellung der Schwenkbrücke 7, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, und einer um 180° verdrehten zweiten Schwenkstellung wird der erste Winkel 25 bzw. der zweite Winkel 26 kontinuierlich abnehmen und bei etwa 90° Schwenkstellung der Schwenkbrücke 7 null Grad Abweichung erreichen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwenkbrücke 7, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass an der Schwenkbrücke 7 eine Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 ausgebildet ist, welche zum gezielten Anpassen der Biegelinie 24 und somit zum Ausgleich der Winkelfehlstellung des ersten Rundtisches 15 bzw. des zweiten Rundtisches 17 dienen kann. Mittels der Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 können der erste Winkel 25 und der zweite Winkel 26 derart beeinflusst werden, dass diese unabhängig von der Schwenkstellung der Schwenkbrücke 7 Null sind.

Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein erster Hebelarm 29 mit der ersten Werkstückaufnahme 13 gekoppelt ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Hebelarm 30 mit der zweiten Werkstückaufnahme 14 gekoppelt ist. Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 einen ersten Linearaktor 31 umfasst, welcher in Form eines Hydraulikzylinders ausgebildet ist. Der erste Linearaktor 31 kann an einer ersten Koppelstelle 32 mit dem ersten Hebelarm 29 gekoppelt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 eine Wirkrichtung aufweist, welche parallel zur Schwenkachse 10 liegt.

Weiters kann der erste Linearaktor 31 an einer zweiten Koppelstelle 33 mit dem zweiten Hebelarm 30 gekoppelt sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 zwischen der ersten Koppelstelle 32 und der zweiten Koppelstelle 33 nicht an der Schwenkbrücke 7 befestigt ist. Somit kann der erste Hebelarm 29 direkt als Wiederlager für den zweiten Hebelarm 30 wirken und auf den ersten Hebelarm 29 bzw. den zweiten Hebelarm 30 eine gleich große Kraft aufgebracht werden. Die auf den ersten Hebelarm 29 bzw. den zweiten Hebelarm 30 aufgebrachte Kraft kann in der ersten Werkstückaufnahme 13 bzw. in der zweiten Werkstückaufnahme 14 ein Biegemoment einleiten, welches zur Beeinflussung der Biegelinie 24 dienen kann und somit zum Ausgleich der Winkelfehlstellung des ersten Winkels 25 und des zweiten Winkels 26 dienen kann.

Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein erster Sensor 34 ausgebildet ist, welcher zur Erfassung des ersten Winkels 25 dienen kann. Weiters kann ein zweiter Sensor 35 ausgebildet sein, welcher zur Erfassung des zweiten Winkels 26 dienen kann.

Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 mit einem ersten Ventil 39 gekoppelt ist, welches zum Steuern des ersten Linearaktors 31 dienen kann. Das erste Ventil 39 kann in Form eines Proportionalventils ausgebildet sein.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwenkbrücke 7, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 an einer ersten Koppelstelle 32 mit dem ersten Hebelarm 29 gekoppelt ist und an einer zweiten Koppelstelle 33 mit der Schwenkbrücke 7 gekoppelt ist.

Weiters kann ein zweiter Linearaktor 36 ausgebildet sein, welcher an einer dritten Koppelstelle 37 mit dem zweiten Hebelarm 30 gekoppelt ist und an einer vierten Koppelstelle 38 mit der Schwenkbrücke 7 gekoppelt ist. Der erste Linearaktor 31 und der zweite Linearaktor 36 können hierbei unabhängig voneinander angesteuert werden, sodass am ersten Hebelarm 29 und am zweiten Hebelarm 30 eine unterschiedliche Kraftwirkung erreicht werden kann.

Durch diese Maßnahmen kann der erste Winkel 25 und der zweite Winkel 26 unabhängig voneinander beeinflusst werden. Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 mit einem ersten Ventil 39 gekoppelt ist, welches zum Steuern des ersten Linearaktors 31 dienen kann. Das erste Ventil 39 kann in Form eines Proportionalventils ausgebildet sein.

Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der zweite Linearaktor 36 mit einem zweiten Ventil 40 gekoppelt ist. Das zweite Ventil 40 kann zum Steuern des zweiten Linearaktors 36 dienen. Das zweite Ventil 40 kann in Form eines Proportionalventils ausgebildet sein.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 können der erste Linearaktor 31 und der zweite Linearaktor 36 als baulich eigenständige Einheiten ausgebildet sein, welche an der ersten Koppelstelle 32 bzw. an der vierten Koppelstelle 38 mit der Schwenkbrücke 7 gekoppelt sein können. Der erste Linearaktor 31 und der zweite Linearaktor 36 können somit an der ersten Koppelstelle 32 bzw. an der vierten Koppelstelle 38 in Wirkrichtung unverschieblich mit der Schwenkbrücke 7 gekoppelt sein.

In einer alternativen Ausführung ist es auch denkbar, dass der erste Linearaktor 31 und der zweite Linearaktor 36 ein gemeinsames Gehäuse ausweisen, welches in Wirkrichtung unverschieblich mit der Schwenkbrücke 7 gekoppelt sein kann.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwenkbrücke 7, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 mit einer Kulissenführung 41 gekoppelt ist, wobei die Kraftaufbringung des Linearaktors 31 je nach Schwenkwinkelstellung der Schwenkbrücke 7 variiert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Linearaktor 31 mittels einer Leitungsverbindung mit einem Betätigungsaktor 42 gekoppelt ist. Der Betätigung saktor 42 kann hierbei mit der Schwenkbrücke 7 mitgeschwenkt werden und an der Kulissenführung 41 anliegen. Somit kann je nach Schwenkwinkelstellung der Schwenkbrücke 7 eine unterschiedlich starke Kraftaufbringung am ersten Linearaktor 31 erreicht werden. In einer zur Fig. 5 alternativen, nicht im Detail dargestellten, Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm 29 mechanisch mittels eines Gestänges mit der Kulissenführung 41 gekoppelt ist.

In weiterer Folge wird ein möglicher Verfahrensablauf zum Betreiben einer Werkzeugmaschine beschrieben. Zum Bearbeiten des Werkstückes 8, 9 kann ein Werkzeug 5 in Bearbeitungseingriff, insbesondere zur spanab tragenden Bearbeitung mit dem Werkstück 8, 9 gebracht werden. Hierbei kann die Schwenkbrücke 7 während dem Bearbeiten um die Schwenkachse 10 geschwenkt werden.

Bei unterschiedlichen Schwenkstellungen der Schwenkbrücke 7 tritt eine unterschiedliche Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 auf, wodurch sich bei unterschiedlichen Schwenkstellungen eine unterschiedliche Biegelinie 24 ergibt.

Zum Ausgleich dieser Durchbiegung bzw. der daraus resultierenden Fehlstellung des ersten Rundtisches 15 und des zweiten Rundtisches 17 kann die Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 ein Biegemoment in die erste Werkstückaufnahme 13 und die zweite Werkstückaufnahme 14 einleiten. Das Biegemoment kann derart gewählt werden, sodass der erste Winkel 25 bzw. der zweite Winkel 26 0° Abweichung von der idealen senkrechten Stellung beträgt. Mit anderen Worten kann durch die Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 erreicht werden, dass die erste Drehachse 16 des ersten Rundtisches 15 und die zweite Drehachse 18 des zweiten Rundtisches 17 parallel zueinander stehen bzw. jeweils im rechten Winkel zur Schwenkachse 10 stehen.

Die Höhe der Kraftaufbringung und somit der Drehmomentaufbringung kann beispielsweise in einem Regelprozess dadurch bestimmt werden, dass mittels des ersten Sensors 34 und optional mittels des zweiten Sensors 35 die aktuelle Abweichung des ersten Winkels 25 und des zweiten Winkels 26 erfasst wird. In einer alternativen Ausführungsvariante ist es auch möglich, dass anhand eines Finite Elemente Modelles bei unterschiedlichsten Bedingungen die Winkelabweichung des ersten Winkels 25 und des zweiten Winkels 26 simuliert wird und die Simulationsergebnisse entsprechend in eine Kompensationstabelle übertragen werden, wobei die Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 auf Basis der Kompensationstabelle gesteuert wird. Weiters ist es auch denkbar, dass zur Steuerung der Durchbiegekompensationsvorrichtung 28 ein neuronales Netz vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, die Korrektur der Winkelabweichung des ersten Winkels 25 und des zweiten Winkels 26 zeitlich derart exakt zu steuern, sodass der erste Rundtisch 15 und der zweite Rundtisch 17 über den zeitlichen Verlauf praktisch keine Winkelabweichung erfahren. Das neuronale Netz kann hierbei durch Simulation, wieder auf Basis eines Finite Elemente Modelles angelernt werden. Weiters ist es auch denkbar, dass das neuronale Netz während des laufenden Betriebes der Werkzeugmaschine 1 oder einer Referenzwerkzeugmaschine angelernt wird. Zum Anlemen des neuronalen Netzes können hierbei der erste Sensor 34 und/oder der zweite Sensor 35 an der Werkzeugmaschine 1 oder der Referenzwerkzeugmaschine verbaut sein.

Eine Referenzwerkzeugmaschine kann eine baugleiche Werkzeugmaschine 1 sein, welche mehrere Sensoren aufweist und zum Beobachten der Verformungen der Schwenkbrücke 7 dient. Eine derartige Referenzwerkzeugmaschine kann beispielsweise bei einer Serienfertigung sinnvoll sein, sodass nicht jede Werkzeugmaschine 1 eine umfassende Sensorik aufweisen muss.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwenkbrücke 7, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Sensor 34 einen Sender 43 und einen Empfänger 44 aufweist. Der Sender 43 kann hierbei an einem ersten Längsende der Schwenkbrücke 7 angeordnet sein. Der Empfänger 44 kann an einem zweiten Längsende der Schwenkbrücke angeordnet sein. Der Sender 43 kann eine Elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, zum Empfänger 44 abstrahlen. Über die Höhenverschiebung der Strahlung beim Empfänger kann auf die Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 und somit die Winkelverkippung der Werkstücke 8, 9 rückgerechnet werden.

In einer weiteren, völlig eigenständigen Ausführung, kann vorgesehen sein, dass der Sensor 34 als Längenmesssystem 45 ausgebildet ist. Ein derartiges Längenmesssystem 45 kann an einem äußersten Strukturelement der Schwenkbrücke 7 angeordnet sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Längenmesssystem 45 zum Messen einer Streckung bzw. einer Stauchung des äußersten Strukturelementes der Schwenkbrücke 7 ausgebildet ist. Dadurch kann auf die Durchbiegung der Schwenkbrücke 7 und somit die Winkelverkippung der Werkstücke 8, 9 rückgerechnet werden. Insbesondere ist es denkbar, dass das Längenmesssystem 45 in Form eines lichtgebundenen Systems ausgebildet ist. Weiters ist es auch denkbar, dass das Längenmesssystem 45 in Form eines Dehnmessstreifen ausgebildet ist, welcher die Dehnung eines Bauteils der Schwenkbrücke 7 erfasst.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Bezugszeichenaufstellung

Werkzeugmaschine 29 erster Hebelarm Grundgestell 30 zweiter Hebelarm Bearbeitungskopf 31 erster Linearaktor Arbeits Spindel 32 erste Koppelstelle Werkzeug 33 zweite Koppelstelle Spindelachse 34 erster Sensor Schwenkbrücke 35 zweiter Sensor erstes Werkstück 36 zweiter Linearaktor zweites Werkstück 37 dritte Koppelstelle Schwenkachse 38 vierte Koppelstelle erste Schwenklagerung 39 erstes Ventil zweite Schwenklagerung 40 zweites Ventil erste Werkstückaufnahme 41 Kulissenführung zweite Werkstückaufnahme 42 Betätigung saktor erster Rundtisch 43 Sender erste Drehachse 44 Empfänger zweiter Rundtisch 45 Längenmesssystem zweite Drehachse Längsmitte erste Seite der Längsmitte erster Abstand zweite Seite der Längsmitte zweiter Abstand

Biegelinie erster Winkel zweiter Winkel Digitalrechner Durchbiegekompensationsvorrichtung