DE10203011A1 - Machine tool with tool-parallel kinematics has five-member transmission with both guide arms pivoted to each other by third pivot joint - Google Patents

Machine tool with tool-parallel kinematics has five-member transmission with both guide arms pivoted to each other by third pivot joint

Info

Publication number
DE10203011A1
DE10203011A1 DE2002103011 DE10203011A DE10203011A1 DE 10203011 A1 DE10203011 A1 DE 10203011A1 DE 2002103011 DE2002103011 DE 2002103011 DE 10203011 A DE10203011 A DE 10203011A DE 10203011 A1 DE10203011 A1 DE 10203011A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine tool
tools
guide arms
guide
tool according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2002103011
Other languages
German (de)
Other versions
DE10203011B4 (en
Inventor
Juergen Hesselbach
Manfred B Helm
Sven Soetebier
Joern Blecken
Thorsten Schnettker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR
Original Assignee
FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR filed Critical FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR
Priority to DE2002103011 priority Critical patent/DE10203011B4/en
Publication of DE10203011A1 publication Critical patent/DE10203011A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10203011B4 publication Critical patent/DE10203011B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • B23Q1/626Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5468Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
    • B23Q1/5481Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27CPLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C5/00Machines designed for producing special profiles or shaped work, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B27C5/02Machines with table

Abstract

The machine tool has two guide arms (3, 4), each with one end linked by a pivot joint (5, 6) to a linear drive (7, 8) on parallel x-axes. The other ends of the guide arms are linked to each other by a third pivot joint (9). One guide arm carries a first tool, e.g. for handling, and the other carries a second one, e.g. for machining.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Holzbearbeitungsmaschine, mit einer Parallelkinematik zur Bearbeitung eines auf einem eine x-y- Ebene definierenden Maschinentisch positionierten Werkstückes mit zumindest einem in der z-Achse geführten Bearbeitungswerkzeug. The invention relates to a machine tool, in particular Woodworking machine, with parallel kinematics for processing one on one an x-y Plane defining machine table positioned workpiece with at least a machining tool guided in the z-axis.

Bei stationären Holzbearbeitungsmaschinen werden die Bewegungen im Arbeitsraum derzeit nahezu ausschließlich mit seriellen kinematischen Ketten realisiert, wobei die Antriebsachsen für die x-, y- und z-Bewegung hinter- bzw. aufeinander angeordnet sind. Eingesetzt werden hauptsächlich Maschinen in Bett- und Portalbauweise. Die erreichbaren Eilganggeschwindigkeiten liegen bei stationären Holzbearbeitungsmaschinen bei maximal 120 m/min, die Arbeitsgeschwindigkeiten bei maximal 60 m/min. Handhabungssysteme sind üblicherweise in Form von Förderbändern und -rollen realisiert. With stationary woodworking machines, the movements in Work area currently almost exclusively with serial kinematic chains realized, with the drive axes for the x, y and z movement behind or are arranged one on top of the other. Mainly machines are used in Bed and portal construction. The achievable rapid traverse speeds are included stationary woodworking machines at a maximum of 120 m / min Working speeds at a maximum of 60 m / min. Handling systems are usually realized in the form of conveyor belts and rolls.

Der US-PS 6,025,689 lässt sich ein Bearbeitungssystem zur Bearbeitung von z. B. gedruckten Schaltungen entnehmen. An einem quer zum Maschinentisch verschiebbar auf Schienen geführten Werkzeugträger sind zwei Führungsarme mit ihrem jeweils einen Ende angelenkt, deren anderes Ende an jeweils einem Linearantrieb angelenkt ist, der in Längsrichtung des Werkzeugtisches verschiebbar ist. Die Steuerung der Linearantriebe erfolgt über jeweils eine von einem Motor angetriebene Gewindespindel. Das zu bearbeitende Werkstück liegt in einer durch den Maschinentisch definierten x-y-Ebene, während das Werkzeug über einen ihm zugeordneten Antrieb in der z-Achse verschiebbar ist. Die beiden Führungsarme sollen leicht und steif ausgebildet sein und können z. B. aus einem Aluminium-Doppel-T-Profil besehen. Als Vorteil wird für dieses System angegeben, dass die Breite des Bauraumes nur wenig größer ist als die des Arbeitsraumes. The US-PS 6,025,689 can be a processing system for processing z. B. take printed circuits. On one across the machine table Tool carriers that can be moved on rails are two guide arms articulated at one end, the other end at one Linear drive is articulated in the longitudinal direction of the tool table is movable. The linear drives are controlled by one each a motor driven lead screw. The workpiece to be machined lies in an x-y plane defined by the machine table while the tool is displaceable in the z-axis via an associated drive. The two Guide arms should be light and stiff and can, for. B. from one View aluminum double T profile. As an advantage to this system indicated that the width of the installation space is only slightly larger than that of the Working space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einsatzgebiet der Werkzeugmaschine zu vergrößern und die Produktivität zu verbessern. The invention has for its object the field of application Enlarge machine tool and improve productivity.

Ausgehend von der eingangs definierten Werkzeugmaschine wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein für Bewegungen in der x- und y-Achse eingesetztes fünfgliedriges Getriebe, dessen beide Führungsarme mit ihrem einem Ende über ein drittes Gelenk verschwenkbar miteinander verbunden sind, wobei zumindest der eine Führungsarm an seinem dem zugeordneten ersten Gelenk gegenüberliegenden Endbereich mit einem Werk bestückt ist. This task is based on the machine tool defined at the beginning solved according to the invention by a for movements in the x and y axes used five-link transmission, the two guide arms with one End are pivotally connected to each other via a third joint, wherein at least one guide arm on its associated first joint opposite end area is equipped with a work.

Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es möglich, bei stationären Holzbearbeitungsmaschinen sowohl die Werkstückbearbeitung als auch die Werkstückhandhabung unter Verwendung derselben x- und y-Achse durchzuführen. Dabei ist es möglich, den Arbeitsbereich über die Fläche des Maschinentisches hinaus zu vergrößern. Durch Verwendung z. B. eines Greifersystems wird die Möglichkeit geschaffen, Werkstücke außerhalb des Maschinentisches zu greifen, sie dem Maschinentisch zuzuführen und anschließend dort abzulegen. Die Scherenkinematik kann dabei sowohl translatorisch als auch rotatorisch zur exakten Positionierung des Werkstückes genutzt werden. Ebenfalls wird der Arbeitsraum im Gegensatz zu dem Stand der Technik bei Antriebs- und Führungsarmlängen vergrößert und die Zugänglichkeit zu dem Arbeitsraum wird verbessert. Aufgrund der geringeren bewegten Massen erhöht sich die Dynamik der Werkzeugmaschine bei gleichen Antrieben, wodurch sich insgesamt die Produktivität erhöht. With the construction according to the invention it is possible for stationary Woodworking machines both workpiece processing and Perform workpiece handling using the same x and y axes. there it is possible to extend the work area beyond the surface of the machine table to enlarge. By using e.g. B. a gripper system becomes the possibility created to grip workpieces outside the machine table Feed the machine table and then put it down there. The Scissors kinematics can translate as well as rotatorily to the exact Positioning of the workpiece can be used. The work area in the Contrary to the prior art for drive and guide arm lengths enlarged and the accessibility to the work space is improved. Due to the lower moving masses increases the dynamics of the machine tool with the same drives, which increases overall productivity.

Bei einer Ausstattung des zweiten Führungsarmes mit einem Werkzeug, z. B. mit einem Handhabungs- oder entsprechend einem Bearbeitungswerkzeug, ist Positionierung des Werkstückes eine z. B. spanende Bearbeitung mit üblichen Werkzeugen möglich; Handhabung und Bearbeitung sind somit mit demselben Aufbau möglich; zusätzliche Handhabungseinrichtungen lassen sich dadurch einsparen. When equipping the second guide arm with a tool, e.g. B. with a handling or a processing tool Positioning the workpiece a z. B. machining with usual Tools possible; Handling and processing are therefore of the same structure possible; additional handling devices can be saved.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die beiden Führungsarme gleich lang ausgebildet sind, und die beiden Werkzeuge auf einer gemeinsamen y-Achse liegen, wenn das erste und zweite Gelenk auf einer hierzu parallelen gemeinsamen y-Achse positioniert sind. Durch diese Scherenkinematik ergibt sich eine achssymmetrische Fläche des Arbeitsbereiches. Durch Ausnutzung dieser Symmetrie lassen sich gleichzeitig z. B. zwei Werkzeuge an zwei Punkten mit kinematisch gleichen Eigenschaften verwenden. Um dabei den Arbeitsraum auch über die Breite des Maschinentisches hinaus zu vergrößern, ist es zweckmäßig, wenn die Länge jedes Führungsarmes größer ist als der in y-Richtung gemessene Abstand von der Führungsschiene zum gegenüberliegenden Rand des Maschinentisches. It is expedient if the two guide arms are of the same length are, and the two tools lie on a common y-axis, if the first and second joint on a parallel y-axis parallel to this are positioned. This scissor kinematics results in a axisymmetric surface of the work area. By taking advantage of this symmetry z. B. two tools at two points with kinematically the same Use properties. To keep the work space across the width of the To enlarge the machine table, it is useful if the length each guide arm is greater than the distance from the measured in the y direction Guide rail to the opposite edge of the machine table.

Da die Länge der Führungsarme konstant ist, besteht nunmehr die Möglichkeit, z. B. Leitungen für den Staub- und Spänetransport und/oder Leitungen für elektrische und pneumatische Versorgung der Werkzeuge ortsfest innerhalb der Führungsarme zu installieren. Dies hat insbesondere für den Spänetransport den Vorteil, dass Leitungen eingesetzt werden können, die mit einem geringen Druckverlust behaftet sind; auf die Verwendung Energie verzehrender Flex-Schläuche kann verzichtet werden. Bezüglich der Versorgungsleitungen ergibt sich der Vorteil, dass außer an den Linearführungen auf Kabelschlepps verzichtet werden kann. Since the length of the guide arms is constant, it is now possible to z. B. lines for dust and chip transport and / or lines for electrical and pneumatic supply of the tools stationary within the Install guide arms. This is particularly important for chip transport Advantage that lines can be used with a low Loss of pressure; on the use of energy-consuming flexible hoses can be dispensed with. Regarding the supply lines, the The advantage is that, apart from the linear guides, there are no cable tows can.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Führungsarme in Leichtbauweise als Fachwerkstruktur ausgebildet sind. Hierdurch wird die Integration einer aktiven Schwingungsdämpfung begünstigt. Die Anwendung von Leichtbaustrukturen ermöglicht das Vordringen in höhere Leistungsbereiche. Möglich werden somit höhere Vorschubgeschwindigkeiten bei gleichzeitig erhöhter Schnittgeschwindigkeit; möglich ist somit eine Verkürzung von Haupt- und Nebenzeiten bei gleichbleibender Bearbeitungsqualität. It is also advantageous if the guide arms in lightweight construction as Truss structure are formed. This will integrate an active Vibration damping favors. The application of lightweight structures enables penetration into higher performance ranges. This makes it possible higher feed speeds with increased at the same time Average speed; It is thus possible to shorten main and secondary times constant processing quality.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäß vorgesehenen Scherenkinematik kann auf die Mitführung einer seriellen y-Achse verzichtet werden; damit entfallen die hierfür sonst erforderlichen Antriebselemente und Linearführungen. By using the scissors kinematics provided according to the invention there is no need to carry a serial y-axis; thus the otherwise necessary drive elements and linear guides.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion können unterschiedliche Antriebskonzepte wie z. B. Zahnstangen-, Lineardirekt- und/oder Kugelgewindeantrieb eingesetzt werden. In the construction according to the invention, different Drive concepts such as B. rack, linear direct and / or ball screw drive be used.

Um eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge einsetzen zu können, ist eine drehbare Lagerung der Werkzeuge um die z-Achse vorgesehen, so dass die Orientierung des Werkzeuges, beispielsweise einer Säge oder eines Horizontalfräsers, innerhalb des Arbeitsraumes eingestellt und angepasst werden kann. Zur aktiven Anpassbarkeit der Werkzeuge an eine geänderte Orientierung im Verlauf einer Bearbeitung aufgrund einer Verschiebung der Führungsarme sind Antriebe zur Drehung der Werkzeuge vorgesehen, die entweder als Elektromotoren oder als eine kinematische Kopplung mit den Führungsarmen ausgebildet sein können. Während mit Elektromotoren eine beliebige Drehung der Werkzeuge realisiert werden kann, bleibt über eine kinematische Kopplung, beispielsweise über ein Zahnriemen oder Zahnräder die einmal eingestellt Orientierung erhalten, jedoch werden geringere Massen bewegt, was die Werkzeugmaschine insgesamt schneller macht. To be able to use a variety of different tools, one is rotatable mounting of the tools around the z-axis is provided so that the Orientation of the tool, for example a saw or one Horizontal milling cutter, can be set and adjusted within the work area. to active adaptability of the tools to a changed orientation in the course machining due to displacement of the guide arms are drives intended for rotating the tools, either as electric motors or can be designed as a kinematic coupling with the guide arms. While with electric motors any rotation of the tools is realized remains via a kinematic coupling, for example via a Timing belts or gears that have been set get orientation, however lower masses are moved, which affects the machine tool as a whole faster.

Die Werkzeuge können als Bearbeitungs- und/oder als Handhabungswerkzeuge ausgebildet sein. The tools can be used as processing and / or handling tools be trained.

Der Materialfluss in der Werkzeugmaschine kann sowohl in eine Richtung (mit Umschlagen des 5-Gelenk-Getriebes) als auch reversibel (ohne Umschlagen des 5-Gelenk-Getriebes) erfolgen. Überdies ist die Maschine durch den Einsatz von Linearmotoren in x-Richtung skalierbar, kann also beliebig lang gebaut und mit mehreren 5-Gelenk-Getrieben ausgestattet werden. Hierdurch sind verschiedene Anwendungsfelder abdeckbar. The material flow in the machine tool can be in one direction (with Turning the 5-link gearbox) as well as reversible (without turning the 5-link gearbox). In addition, the machine is through the use of Linear motors are scalable in the x direction, so they can be built as long as you like and with can be equipped with several 5-link gears. This makes them different Fields of application can be covered.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen In the drawing is an exemplary embodiment of the invention shown schematically. Show it

Fig. 1 in Draufsicht ein als 5-Gelenk-Getriebe ausgebildetes Positionier- und Bearbeitungssystem mit nach rechts weisenden Führungsarmen; Figure 1 is a plan view of a 5-bar mechanism formed positioning and processing system with right facing guide arms.

Fig. 2 in isometrischer Ansicht das System gemäß Fig. 1 jedoch mit nach links weisenden Führungsarmen; FIG. 2 shows the system according to FIG. 1 in an isometric view, but with guide arms pointing to the left;

Fig. 3 die rechte Stirnansicht der Darstellung gemäß Fig. 1; FIG. 3 shows the right end view of the illustration according to FIG. 1;

Fig. 4 eine Schemadarstellung der Werkzeugmaschine in Draufsicht und Fig. 4 is a schematic representation of the machine tool in plan view and

Fig. 5 eine perspektivische Schemadarstellung der Werkzeugmaschine. Fig. 5 is a perspective schematic representation of the machine tool.

Auf einem Maschinentisch 1 einer nicht näher dargestellten Werkzeugmaschine ist in einer durch den Maschinentisch 1 definierten x-y-Ebene ein zu bearbeitendes Werkstück 2 positioniert. Zur Positionierung und Bearbeitung dieses Werkstückes 2 ist ein als 5-Gelenk-Getriebe ausgebildetes Scherengetriebe vorgesehen, das zwei jeweils konstante Länge l aufweisende Führungsarme 3, 4umfasst. Jeder der beiden Führungsarme 3, 4 ist mit seinem einen Ende über ein erstes bzw. zweites Gelenk 5, 6 an jeweils einem in parallelen x-Achsen geführten Linearantrieb 7, 8 angelenkt und an Führungsschienen 17, 18 geführt. An ihrem anderen Ende sind die beiden gleich lang ausgebildeten Führungsarme 3, 4 über ein drittes Gelenk 9 verschwenkbar miteinander verbunden. A workpiece 2 to be machined is positioned on a machine table 1 of a machine tool, not shown, in an xy plane defined by the machine table 1 . For the positioning and machining of this workpiece 2 , a scissor drive designed as a 5-link mechanism is provided, which comprises two guide arms 3 , 4 each having a constant length l. Each of the two guide arms 3 , 4 is articulated with its one end via a first or second joint 5 , 6 to a linear drive 7 , 8 each guided in parallel x-axes and guided on guide rails 17 , 18 . At their other end, the two guide arms 3 , 4 of the same length are pivotally connected to one another via a third joint 9 .

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Führungsarm 3 an seinem dem zugeordneten ersten Gelenk 5 gegenüberliegenden Endbereich mit einem Werkstück-Positionierwerkzeug 10 in Form eines Greifers bestückt, während der andere Führungsarm 4 an seinem entsprechenden Endbereich ein Bearbeitungswerkzeug 11 trägt, das z. B. eine mit einem Bohrer bestückbare Werkzeugspindel sein kann. Die beiden Werkzeuge 10, 11 liegen mit ihren Achsen auf parallelen z- Achsen und sind mit jeweils eigenen Antrieben 12, 13 bestückt. Fig. 1 lässt erkennen, dass die beiden Werkzeuge 10, 11 auf einer gemeinsamen y-Achse liegen, wenn das erste und zweite Gelenk 5, 6 auf einer hierzu parallelen gemeinsamen y-Achse positioniert sind. In the illustrated embodiment, the guide arm 3 is equipped at its end region opposite the associated first joint 5 with a workpiece positioning tool 10 in the form of a gripper, while the other guide arm 4 carries at its corresponding end region a machining tool 11 which, for. B. can be equipped with a drill tool spindle. The two tools 10 , 11 lie with their axes on parallel z-axes and are each equipped with their own drives 12 , 13 . Fig. 1 shows that the two tools 10, 11 lie on a common y-axis when the first and second joint 5, 6 on a common parallel thereto y-axis are positioned.

Die Länge l jedes Führungsarmes 3, 4 ist vorzugsweise etwas größer als der in y- Richtung gemessene Abstand von einer Führungsschiene zum gegenüberliegenden Rand des Maschinentisches 1 und überschreitet somit dessen Breite b. Ferner zeigen die Figuren, dass die Führungsarme 3, 4 in Leichtbauweise als Fachwerkstruktur ausgebildet sind. The length l of each guide arm 3 , 4 is preferably somewhat greater than the distance from a guide rail to the opposite edge of the machine table 1 measured in the y direction and thus exceeds its width b. Furthermore, the figures show that the guide arms 3 , 4 are of lightweight construction as a truss structure.

Die Fig. 4 zeigt in einer Schemadarstellung in Draufsicht eine Bearbeitungsstation mit einer Werkstückzuführung 20, die das Werkstück auf den Maschinentisch 1 transportiert. Auf dem Maschinentisch 1 wird das Werkstück, nachdem es sich im Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine befindet, durch ein an einem der Führungsarme 3, 4 angeordnetes Handhabungswerkzeug 10, das in der Fig. 5 zu erkennen ist, entsprechend positioniert und über ein Bearbeitungswerkzeug 11 bearbeitet. Um an verschiedenen Stellen des Werkstückes die Bearbeitung durchzuführen, kann über Linearantriebe 7, 8 die Position des dritten Gelenkes 9eingestellt werden, indem die Linearantriebe 7, 8 unabhängig voneinander entlang der Führungsschienen 17, 18 verfahren werden. FIG. 4 shows, in a schematic representation in top view a processing station with a workpiece feeder 20 that transports the workpiece on the machine bed 1. After it is in the working area of the machine tool, the workpiece is correspondingly positioned on the machine table 1 by a handling tool 10 arranged on one of the guide arms 3 , 4 , which can be seen in FIG. 5, and machined via a processing tool 11 . In order to carry out the machining at different points on the workpiece, the position of the third joint 9 can be set via linear drives 7 , 8 , in that the linear drives 7 , 8 are moved independently of one another along the guide rails 17 , 18 .

Zum Werkzeugwechsel insbesondere des Bearbeitungswerkzeuges 11 kann ein Werkzeugmagazin 21 angefahren werden, an dem ein entsprechender Werkzeugtausch stattfindet. Nach Abschluss der Bearbeitung wird das Werkstück über eine Werkstückabtransportvorrichtung 22 aus dem Arbeitsbereich der Werkzeuge 10, 11 entfernt und einer Weiterverarbeitung zugeführt. To change the tool, in particular the machining tool 11 , a tool magazine 21 can be approached, on which a corresponding tool change takes place. After completion of the machining, the workpiece is removed from the work area of the tools 10 , 11 via a workpiece removal device 22 and fed to further processing.

In der Fig. 5 ist der grundsätzliche kinematische Aufbau der Werkzeugmaschine deutlich zu erkennen, wobei die Linearantriebe 7, 8 entlang der Führungsschienen 17, 18 unabhängig voneinander verfahren werden können. Die Führungsarme 3, 4 sind über Gelenke 5, 6 den Linearantrieben 7, 8 zugeordnet und über ein gemeinsames drittes Gelenk 9 miteinander verbunden. Durch eine entsprechende Positionierung der Linearantriebe 7, 8 ist es möglich, die an den Führungsarmen 3, 4 befestigten Werkzeuge 10, 11 an jeden Punkt des Arbeitsbereiches des Maschinentisches 1 zu bewegen. Vorteilhafterweise befinden sich die Werkzeuge 10, 11, die als Handhabungs- oder als Bearbeitungswerkzeuge ausgebildet sind, in der Nähe des dritten Gelenkes 9 an den Führungsarmen 3, 4, um einen möglichst großen Arbeitsbereich abdecken zu können. Jedes der Werkzeuge 10, 11 ist mit einem eigenen Antrieb 12, 13 ausgestattet, um eine Drehung um die z- Achse sowie eine Verschiebung entlang der z-Achse zu ermöglichen. Neben der Verwendung von Elektromotoren kann eine kinematische Kupplung der Orientierung der Werkzeuge 10, 11 dergestalt stattfinden, dass bei Verschwenken eines Führungsarmes 3, 4 die einmal eingestellte Orientierung beibehalten wird, so dass zum Beispiel beim Sägen unabhängig von der Position des Bearbeitungswerkzeugs innerhalb des Arbeitsbereiches ein Schnitt senkrecht zu den Führungsschienen 17, 18 durchgeführt wird. In FIG. 5, the basic kinematic structure of the machine tool can be clearly seen, the linear actuators 7 8 can be moved along the guide rails 17, 18 independently of each other. The guide arms 3 , 4 are assigned to the linear drives 7 , 8 via joints 5 , 6 and connected to one another via a common third joint 9 . By appropriate positioning of the linear drives 7 , 8 , it is possible to move the tools 10 , 11 attached to the guide arms 3 , 4 to any point of the working area of the machine table 1 . The tools 10 , 11 , which are designed as handling or processing tools, are advantageously located in the vicinity of the third joint 9 on the guide arms 3 , 4 in order to be able to cover the largest possible working area. Each of the tools 10 , 11 is equipped with its own drive 12 , 13 in order to enable rotation about the z axis and displacement along the z axis. In addition to the use of electric motors, a kinematic coupling of the orientation of the tools 10 , 11 can take place in such a way that when a guide arm 3 , 4 is pivoted, the orientation once set is maintained, so that, for example, when sawing, a regardless of the position of the processing tool within the working area Section perpendicular to the guide rails 17 , 18 is carried out.

Claims (9)

1. Werkzeugmaschine, insbesondere Holzbearbeitungsmaschine, mit einer Parallelkinematik zur Bearbeitung eines auf einem eine x-y-Ebene definierenden Maschinentisch (1) positionierten Werkstückes (2), mit zumindest einem in einer z-Achse angetriebenen oder geführten Werkzeug (10, 11), das innerhalb der x-y-Ebene durch ein für Bewegungen in der x- und y-Achse eingesetztes mehrgliedriges Getriebe positionierbar ist, das zwei konstante Längen (l) aufweisende Führungsarme (3, 4) aufweist, die mit ihrem einen Ende über ein Gelenk (5, 6) an jeweils einer in parallelen x- Achsen auf Führungsschienen (17, 18) geführten, in einer angetriebenen Linearbewegung angelenkt sind, gekennzeichnet durch den Einsatz eines fünfgliedrigen Getriebes, dessen beide Führungsarme (3, 4) mit ihrem anderen Ende über ein drittes Gelenk (9) verschwenkbar miteinander verbunden sind, wobei zumindest der eine Führungsarm (3; 4) an seinem dem zugeordneten ersten Gelenk (5; 6) gegenüberliegenden Endbereich mit dem Werkzeug (10; 11) bestückt ist. 1. Machine tool, in particular woodworking machine, with parallel kinematics for machining a workpiece ( 2 ) positioned on a machine table ( 1 ) defining an xy plane, with at least one tool ( 10 , 11 ) driven or guided in a z-axis, which within the xy plane can be positioned by means of a multi-unit gear used for movements in the x and y axes, which has two constant lengths (l) of guide arms ( 3 , 4 ) which have one end via a joint ( 5 , 6 ) are articulated in a driven linear movement on one each guided in parallel x-axes on guide rails ( 17 , 18 ), characterized by the use of a five-link gear mechanism, the two guide arms ( 3 , 4 ) of which have the other end via a third joint ( 9 ) are pivotally connected to one another, with at least one guide arm ( 3 ; 4 ) on its associated first joint ( 5 ; 6 ) opposite overlying end area with the tool ( 10 ; 11 ) is equipped. 2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Führungsarm (4; 3) an seinem dem zugeordneten ersten Gelenk (6; 5) gegenüberliegenden Endbereich ebenfalls mit einem Werkzeug (11; 10) bestückt ist. 2. Machine tool according to claim 1, characterized in that the other guide arm ( 4 ; 3 ) is also equipped with a tool ( 11 ; 10 ) at its end region opposite the associated first joint ( 6 ; 5 ). 3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsarme (3, 4) gleich lang ausgebildet sind, und die beiden Werkzeuge (10, 11) auf einer gemeinsamen y-Achse liegen, wenn das erste und zweite Gelenk (5, 6) auf einer hierzu parallelen gemeinsamen y- Achse positioniert sind. 3. Machine tool according to claim 2, characterized in that the two guide arms ( 3 , 4 ) are of the same length and the two tools ( 10 , 11 ) lie on a common y-axis when the first and second joint ( 5 , 6 ) are positioned on a common y-axis parallel to this. 4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l) jedes Führungsarmes (3, 4) zumindest so groß ist wie der in y-Richtung gemessene Abstand von der Führungsschiene (17, 18) zum gegenüberliegenden Rand des Maschinentisches (1). 4. Machine tool according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the length (l) of each guide arm ( 3 , 4 ) is at least as large as the distance measured in the y-direction from the guide rail ( 17 , 18 ) to the opposite edge of the machine table ( 1 ). 5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Führungsarme (3, 4) Absaugleitungen für Staub und Späne und/oder Versorgungsleitungen durchgeleitet sind. 5. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that suction lines for dust and chips and / or supply lines are passed through within the guide arms ( 3 , 4 ). 6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsarme (3, 4) in Leichtbauweise als Fachwerkstruktur ausgebildet sind. 6. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the guide arms ( 3 , 4 ) are constructed in a lightweight construction as a truss structure. 7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkzeuge (10, 11) um die z-Achse drehbar gelagert sind. 7. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the two tools ( 10 , 11 ) are rotatably mounted about the z-axis. 8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Antriebe (12, 13) zur Drehung der Werkzeuge (10, 11) um die z-Achse. 8. Machine tool according to claim 7, characterized by drives ( 12 , 13 ) for rotating the tools ( 10 , 11 ) about the z-axis. 9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge als Bearbeitungswerkzeug (10) und/oder Werkstück-Positionierwerkzeug (11) ausgebildet sind. 9. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tools are designed as machining tools ( 10 ) and / or workpiece positioning tools ( 11 ).
DE2002103011 2002-01-26 2002-01-26 Machine tool with a tool parallel kinematics Expired - Fee Related DE10203011B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002103011 DE10203011B4 (en) 2002-01-26 2002-01-26 Machine tool with a tool parallel kinematics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002103011 DE10203011B4 (en) 2002-01-26 2002-01-26 Machine tool with a tool parallel kinematics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10203011A1 true DE10203011A1 (en) 2003-08-07
DE10203011B4 DE10203011B4 (en) 2005-04-28

Family

ID=7713120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002103011 Expired - Fee Related DE10203011B4 (en) 2002-01-26 2002-01-26 Machine tool with a tool parallel kinematics

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10203011B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087274A2 (en) * 2005-02-17 2006-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Woodworking machine comprising a linear direct drive

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267818A (en) * 1991-08-05 1993-12-07 Optima Industries, Inc. Arrangement for providing planar movement of a machine tool
DE19806085A1 (en) * 1997-10-20 1999-04-29 Hueller Hille Gmbh Three axis machine tool
DE19822386A1 (en) * 1998-05-19 1999-12-02 Heckert Werkzeugmaschinen Gmbh Machine tool for finishing workpieces

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886494A (en) * 1997-02-06 1999-03-23 Camelot Systems, Inc. Positioning system
DE10206414A1 (en) * 2001-03-16 2002-10-02 Siemens Ag Arrangement for positioning tool in defined working area has bearer structure joined to guide carriages via linkage axes and with coupling elements joined by third parallel linkage axis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267818A (en) * 1991-08-05 1993-12-07 Optima Industries, Inc. Arrangement for providing planar movement of a machine tool
DE19806085A1 (en) * 1997-10-20 1999-04-29 Hueller Hille Gmbh Three axis machine tool
DE19822386A1 (en) * 1998-05-19 1999-12-02 Heckert Werkzeugmaschinen Gmbh Machine tool for finishing workpieces

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087274A2 (en) * 2005-02-17 2006-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Woodworking machine comprising a linear direct drive
WO2006087274A3 (en) * 2005-02-17 2006-11-30 Siemens Ag Woodworking machine comprising a linear direct drive
US7859142B2 (en) 2005-02-17 2010-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Woodworking machine with linear direct drive

Also Published As

Publication number Publication date
DE10203011B4 (en) 2005-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005020119B3 (en) Woodworking system, for cutting board workpieces, has a work center with coupled radial arms at the feed and the work center with a horizontal sliding movement along the line of the assembly
EP1418019B1 (en) Machine tool with at least two tool turrets comprising each a workholder
DE10026069C2 (en) CNC machining center and woodworking processes
EP0995539B1 (en) Machining device for work pieces
EP1027955B1 (en) Machine tool
DE19518965C2 (en) Machining center for wood and plastic materials
EP2881219B1 (en) Tool exchange apparatus for use in a machining centre and machining centre for machining a workpiece
EP0967038B1 (en) Device for machining by material removal of workpieces
DE102005039818A1 (en) Machine center, comprises tool exchange station and linear moveable tool magazine
DE102019007764A1 (en) Workpiece trolley as well as machine tool and production cell with such a workpiece trolley
EP0260692A2 (en) Machine tool with a drilling and milling spindle carrier movable in the Z direction on a machine body
EP1752241A2 (en) Turning machine
EP2036638B1 (en) Device for processing in particular large diameters of a workpiece
EP3031572A1 (en) Tool exchange apparatus for use in a machining centre and machining centre for machining a workpiece
DE102012107295A1 (en) Machine tool for processing workpiece, has workpiece spindle movement system which guides workpiece spindle unit to guide portion on machine base element which is not overlapped with another guide portion
EP0721821A2 (en) Manipulator for machine tools
DE10211055B4 (en) Movement and / or positioning device
EP1074333B1 (en) Lathe with two tool carrier systems
EP3159102B1 (en) Machine tool with a control device and method for a machine tool
DE10203011A1 (en) Machine tool with tool-parallel kinematics has five-member transmission with both guide arms pivoted to each other by third pivot joint
DE102007044457A1 (en) lathe
EP3338941A1 (en) Revolving machine
DE102015206112B4 (en) Tool changing device for a lathe
DE19963342A1 (en) Machine tool
DE102004006351B4 (en) Machine tool for machining one workpiece each

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130801