DE19938058A1

DE19938058A1 - Moving apparatus for shifting workpiece holder or workpiece in machine tool has two serially arranged circular moving devices on circular guides

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Publication number: DE19938058A1
Application number: DE1999138058
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schleicher
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2019-08-13
Also published as: DE19938058B4

Abstract

Bewegungseinrichtung zur Bewegung zumindest einer Halteeinrichtung mit zumindest zwei seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen, wobei zumindest eine der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen als eine Zirkular-Bewegungsvorrichtung mit einer Zirkularführung und einem Zirkularschlitten ausgebildet ist.Movement device for moving at least one holding device with at least two serially arranged movement devices, at least one of the serially arranged movement devices being designed as a circular movement device with a circular guide and a circular slide.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bewegungseinrichtung zur Bewegung zumindest einer Halteeinrichtung, insbesondere zum Halten eines Werkzeuges und/oder Werkstückes in einer Werkzeugmaschine, mit zumindest zwei seriell angeordneten Bewegungsvorrich tungen, mit Führungseinrichtungen und darauf gelagerten, bewegten Schlitteneinrichtun gen, wobei die Halteeinrichtung an einer seriellen Bewegungsvorrichtung vorgesehen istThe present invention relates to a movement device for moving at least one Holding device, in particular for holding a tool and / or workpiece in a machine tool with at least two serially arranged movement devices lines, with guiding devices and moving sled devices mounted on them gene, wherein the holding device is provided on a serial movement device

Bei Werkzeugmaschinen, beispielsweise zur spanenden Bearbeitung, sind verschieden artige Bewegungseinrichtungen für eine ebene und räumliche Bewegung eines Werk zeugs oder Werkstücks bekannt. Bei diesen bekannten Bewegungseinrichtungen wird ein Werkzeug, wie z. B. eine Fräseinrichtung, durch Bewegungsvorrichtungen entlang von Linearachsen oder um Gelenkarmachsen (Roboter) bewegt und durch Rundachsen geschwenkt bzw. gedreht. Diese Bewegungsvorrichtungen sind aufeinander abgestützt (z. B. Kreuzschlittenanordnung), wobei mit einer Bewegung einer Bewegungsvorrichtung alle nachfolgenden Vorrichtungen bezüglich eines Maschinenfundaments oder dgl. be wegt werden. Diese aufeinanderfolgende oder serielle Anordnung von Bewegungsvor richtungen bildet eine sogenannte serielle Bewegungseinrichtung oder Seriell-Kinematik.In machine tools, for example for machining, are different like movement devices for a level and spatial movement of a work stuff or workpiece known. In these known movement devices a tool such as B. a milling device along by moving devices moved by linear axes or around articulated arm axes (robots) and by rotary axes pivoted or rotated. These movement devices are supported on each other (e.g. cross slide arrangement), with a movement of a movement device all subsequent devices relating to a machine foundation or the like. be be moved. This sequential or serial arrangement of motion directions forms a so-called serial movement device or serial kinematics.

Weiterhin werden auch Parallel-Kinematiken, wie z. B. Hexapoden als Bewegungsein richtung verwendet, wenn sehr schnelle 5-Achsbewegungen erzeugt werden sollen. Bei diesen Parallel-Kinematiken oder parallelen Bewegungseinrichtung sind die einzelnen Bewegungsvorrichtungen (z. B. Linear-Zylinder etc.) im wesentlichen jeweils einerseits mit einem Werkzeug und andererseits mit einem Maschinenfundament verbunden, und die räumliche Bewegung eines Werkzeugs oder Werkstücks entsteht durch die zeitlich parallele unabhängige Bewegung der parallel beteiligten Bewegungsvorrichtungen (Streben).Furthermore, parallel kinematics such. B. hexapods as movement direction used if very fast 5-axis movements are to be generated. At These parallel kinematics or parallel movement devices are the individual ones Movement devices (e.g. linear cylinders etc.) essentially on the one hand connected with a tool and on the other hand with a machine foundation, and The spatial movement of a tool or workpiece arises from the time parallel independent movement of the movement devices involved in parallel (Striving).

Bei diesen beiden verschiedenartigen Bewegungseinrichtungen besteht jedoch das grundsätzliche Problem, daß die Seriell-Kinematik eher für kleine Vorschübe bzw. niedri ge Bahngeschwindigkeiten bei großen Kräften geeignet sind bzw. optimiert werden und die Parallel-Kinematik eher für große Vorschübe bzw. hohe Bahngeschwindigkeiten bei geringen Kräften geeignet sind bzw. optimiert werden.With these two different types of movement devices, however, there is fundamental problem that the serial kinematics rather for small feeds or low ge web speeds are suitable or can be optimized with large forces and the parallel kinematics are more suitable for large feeds or high web speeds low forces are suitable or optimized.

So ermöglicht eine Bewegungseinrichtung (Parallel-Kinematik) vom oben genannten Hexapodtyp zwar eine Bewegung mit vielen Freiheitsgraden (5-Achsbewegung) bei rela tiv großen Bahngeschwindigkeiten, für schwere Zerspanungsschnitte mit großen Kräften wie z. B. bei einer Schruppbearbeitung und für große Arbeitsräume hingegen sind die Hexapoden nicht besonders geeignet.Thus, a movement device (parallel kinematics) of the above-mentioned hexapod type allows movement with many degrees of freedom ( 5- axis movement) at rela tively high web speeds, for heavy machining cuts with large forces such as. B. for roughing and for large workrooms, however, the hexapods are not particularly suitable.

Für die Bearbeitung mit schweren Zerspanungsschnitten bei großen Kräften wie z. B. bei einer Schruppbearbeitung und für große Arbeitsräume werden unterschiedlichste serielle Bewegungseinrichtungen, wie beispielsweise serielle Linear-Kinematiken eingesetzt. Dabei besteht jedoch das grundsätzliche Problem, daß bei einer seriellen Anordnung der Bewegungsvorrichtungen die bewegten Massen der Seriell-Kinematik in der Regel zwangsläufig zunehmen um hohen Kräfte aufnehmen zu können. Durch diese großen bewegten Massen werden die möglichen Bahngeschwindigkeiten und Beschleunigungen begrenzt. Für die Realisierung hoher Bahngeschwindigkeiten muß daher die bewegte Masse möglichst gering gehalten werden. Dies wirkt sich jedoch in der Regel nachteilig auf die maximal aufnehmbaren Kräfte aus.For machining with heavy cutting cuts with large forces such. B. at of a roughing process and for large workspaces are different serial Movement devices such as serial linear kinematics are used. However, there is the fundamental problem that in a serial arrangement Movement devices usually the moving masses of serial kinematics inevitably increase in order to absorb high forces. Through these big ones moving masses are the possible path speeds and accelerations limited. To achieve high web speeds, the moving one must Mass should be kept as low as possible. However, this usually has an adverse effect to the maximum forces that can be absorbed.

Dieser Zielkonflikt, d. h. eine Bewegungseinrichtung für hohe Bahngeschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen und hohe aufnehmbare Kräfte wird im Stand der Technik teil weise dadurch gelöst, daß die konstruktive Gestaltung hinsichtlich des Leichtbaus opti miert und Leichtbauwerkstoffe wie beispielsweise Metallschaum verwendet werden. Dies führt jedoch unter relativ hohem Aufwand und hohen Kosten nur bedingt zu einer ent scheidenden Verbesserung, so daß bei den Bewegungseinrichtungen, beispielsweise für Werkzeugmaschinen, eine Kompromißlösung verwirklicht wird. Ein Kompromiß im Hin blick auf die genannten Optimierungsziele bedeutet jedoch im Falle einer Komplettbear beitung eines Werkstücks, d. h. eine Vorbearbeitung mit geringem Vorschub bei hohen Kräften und einer nachfolgenden Feinbearbeitung bei hohem Vorschub mit geringen. Kräften, daß die Produktivität einer derartigen Werkzeugmaschine eingeschränkt ist, d. h. die Produktivität ist nicht optimiert hinsichtlich der technischen Möglichkeiten der jeweili gen Arbeitsschritte, wenn diese allein für sich betrachtet und optimiert würden.This conflict of objectives, i. H. a movement device for high web speeds or accelerations and high absorbable forces is part of the prior art wise solved in that the constructive design with regard to lightweight opti lubricated and lightweight materials such as metal foam are used. This leads, however, to a limited extent with a relatively high outlay and high costs outgoing improvement, so that in the movement devices, for example for Machine tools, a compromise solution is realized. A compromise in the way However, looking at the optimization goals mentioned means in the case of a complete bear processing a workpiece, d. H. pre-processing with low feed at high Forces and a subsequent fine machining with high feed with low. Forces that the productivity of such a machine tool is limited, i. H. productivity is not optimized with regard to the technical possibilities of each steps if they were viewed and optimized on their own.

Bei einer Aufteilung der Bearbeitungsschritte (d. h. Vorbearbeitung und Feinbearbeitung) auf zwei für sich jeweils optimierte Werkzeugmaschinen ist ein zeitaufwendiges Um spannen der Werkstücke notwendig. Das Umspannen der Werkstücke ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn die Anzahl der Werkstücke (Losgröße) besonders hoch ist und die Abmessungen bzw. das Gewicht der Werkstücke bestimmte Größen nicht überschreitet, so daß die Handhabung dieser Werkstücke einfach bleibt. Es ist jedoch zu bedenken, daß auch bei einer großen Anzahl von relativ kleinen und leichten Werkstücken die Pro duktivität des Gesamtbearbeitungsprozesses allein durch den Umspannvorgang herab gesetzt wird.When the processing steps are divided (i.e. pre-processing and finishing) on two individually optimized machine tools is a time-consuming task clamping of the workpieces necessary. The reclamping of the workpieces is only then makes sense if the number of workpieces (lot size) is particularly high and the Dimensions or the weight of the workpieces does not exceed certain sizes, so that the handling of these workpieces remains easy. However, it should be borne in mind that even with a large number of relatively small and light workpieces, the Pro productivity of the entire machining process is reduced solely by the reclamping process is set.

Weiterhin ist eine Kombination von einer Seriell-Kinematik mit einer Parallel-Kinematik bekannt. Dabei werden beispielsweise Hexapod-Strebenfüße seriell, d. h. auf einer linea ren Bewegungseinrichtung angeordnet. Bei einer derart geschaffenen Hybrid-Kinematik (Kombination aus Seriell- und Parallel-Kinematik) wird jedoch lediglich der Arbeitsraum der Parallel-Kinematik erweitert. Hinsichtlich großer Bahngeschwindigkeiten und schwe rer Zerspanungsschnitte mit großen Kräften bringt eine derartige Hybrid-Kinematik keine Vorteile.Furthermore, a combination of a serial kinematics with a parallel kinematics known. For example, hexapod strut feet are serial, i. H. on a linea ren movement device arranged. With hybrid kinematics created in this way (Combination of serial and parallel kinematics) is only the work area the parallel kinematics expanded. With regard to high rail speeds and Swiss This type of hybrid kinematics does not result in machining cuts with large forces Benefits.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bewegungseinrichtung zur Bewe gung zumindest einer Halteeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die hohe Bahnbeschleunigungen bei hoher Präzision ermöglicht.It is the object of the present invention to provide a movement device for movement supply at least one holding device of the type mentioned, the high Path accelerations with high precision enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bewegungseinrichtung zur Be wegung zumindest einer Halteeinrichtung der eingangs genannten Art, wobei zumindest eine der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen als eine Zirkular-Bewegungs vorrichtung mit einer ebenen Zirkularführung und einem Zirkularschlitten ausgebildet ist, und der Zirkularschlitten drehbar um eine Mittelpunktsachse der Zirkularführung gelagert ist.This object is achieved by a movement device for loading movement of at least one holding device of the type mentioned, at least one of the serially arranged movement devices as a circular movement device is designed with a flat circular guide and a circular slide, and the circular slide rotatably mounted about a center axis of the circular guide is.

Dadurch wird es bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen seriellen Bewegungseinrich tung bzw. Seriell-Kinematik in einer Werkzeugmaschine auf vorteilhafte Weise möglich, die Produktivität zu steigern, da sowohl eine Vorbearbeitung mit hohen Kräften als auch eine Feinbearbeitung mit hohen Bahngeschwindigkeiten bzw. Vorschüben durchgeführt werden kann.This makes it when the serial movement device according to the invention is used device or serial kinematics advantageously possible in a machine tool, to increase productivity since both preprocessing with high forces as well a fine machining with high web speeds or feeds can be.

Somit kann eine Komplettbearbeitungsmaschine geschaffen werden, mit der eine kom plette Bearbeitung (Schruppbearbeitung und Schlichtbearbeitung) bei geringer Gesamt bearbeitungszeit, insbesondere mit einer Werkstückaufspannung durchgeführt werden kann.Thus, a complete processing machine can be created with which a com Complete machining (roughing and finishing) with a low total machining time, especially with a workpiece clamping can.

Weiterhin können direkt wirkende Linearantriebe in Form von gekrümmten bzw. kreis förmigen Linearantrieben in einfacher Weise an die Zirkularführung bzw. den Zikular schlitten angepaßt, und insbesondere mit vergrößerter nutzbarer Wirkfläche zur Aufnah me hoher Kräfte realisiert werden. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Weise eine serielle Bewegungseinrichtung (Seriell-Kinematik) geschaffen werden, die einen spiel- und verschleißfreien Direktantrieb aufweist, wobei durch die Zirkularführung bzw. den Zikularschlitten die bewegten Massen gering gehalten werden können.Furthermore, direct-acting linear drives in the form of curved or circular shaped linear drives in a simple manner to the circular guide or the cicular slide adapted, and in particular with increased usable effective area for recording high forces can be realized. This can be done in a simple and inexpensive manner a serial movement device (serial kinematics) are created, the one backlash-free and wear-free direct drive, the circular guide or the moving masses can be kept low.

Alternativ oder ergänzend dazu können ebenso rotatorische Indirektantriebe zur Bewe gung des Zirkularschlittens verwendet werden. An der Peripherie des Zirkularschlittens bzw. der Zirkularführung kann eine Antriebseinrichtung mit nicht mitbewegte Motoran ordnungen ausgebildet werden, wodurch die bewegten Massen verringert werden. Die Kraftübertragung für dieses Antriebskonzept kann über Riemen, z. B. Zahnriemen, Zahn räder oder Reibräder, erfolgen. Bei einem Reibradantrieb können, in Funktionskombina tion, die Reibräder als Führungswälzelemente ausgebildet sein, so daß der Antrieb spielfrei ist und die bewegten Massen weiter reduziert sind.As an alternative or in addition to this, rotary indirect drives can also be used circular slide can be used. At the periphery of the circular slide or the circular guide can be a drive device with a motor that is not moved orders are formed, whereby the moving masses are reduced. The Power transmission for this drive concept can be via belts, e.g. B. timing belt, tooth wheels or friction wheels. With a friction wheel drive, in a functional combination tion, the friction wheels can be designed as guide roller elements, so that the drive is free of play and the moving masses are further reduced.

Durch die Ausgestaltung der Bewegungseinrichtung mit einer Zirkularführung und einem Zirkularschlitten ist die Nachgiebigkeit bzw. die Verformbarkeit der Bewegungseinrich tung verringert. Insbesondere weist eine derartige serielle Bewegungseinrichtung (Seriell-Kinematik) mit Zirkularführung und Zirkularschlitten eine verringerte oder keine Neigung zur Kippung auf, und eine Schrägstellung, wie dies beispielsweise bei her kömmlichen Linearführungen mit Linearschlitten, insbesondere mit großer Führungsbrei te gegenüber einer kleinen Führungslänge zu beobachten ist, tritt nicht auf. Weiterhin zeigt eine Zirkularführung in Kombination mit dem Zirkularschlitten keine thermisch be dingte Ausdehnung in Achsrichtung, wie dies bei herkömmlichen Linearführungen zu beobachten ist.By designing the movement device with a circular guide and a Circular slide is the flexibility or the deformability of the movement device tung reduced. In particular, such a serial movement device (Serial kinematics) with circular guidance and circular slide a reduced or none Inclination to tilt, and an inclination, such as in forth conventional linear guides with linear slides, especially with a large guide width compared to a small guide length does not occur. Farther shows a circular guide in combination with the circular slide no thermal expansion in the axial direction, as is the case with conventional linear guides watch is.

In vorteilhafter Weise sind die Nachgiebigkeiten bzw. Verformbarkeiten des Zirkularschlit tens/der Zirkularführung unabhängig von der Bewegungsrichtung des Zirkularschlittens und unabhängig von der Position des Zirkularschlittens.The flexibility or deformability of the circular slide are advantageous tens / the circular guide regardless of the direction of movement of the circular slide and regardless of the position of the circular slide.

Durch die Ausbildung einer Bewegungsvorrichtung bzw. Kinematik als Zirkularführung und Zirkularschlitten kann die Abstützlänge des Schlittens auf der Führung maximiert werden. Weiterhin können bei der Lagerung eines Zirkularschlittens auf einer Zirkularfüh rung in einfacher Weise Wälzführungen verwendet werden, wobei die Übertragung gro ßer Kräfte möglich wird und der Verschleiß der genannten Führung minimiert wird. By designing a movement device or kinematics as a circular guide and circular slides can maximize the sled's support length on the guide become. Furthermore, when storing a circular slide on a circular guide tion roller guides are used in a simple manner, the transmission large ßer forces is possible and the wear of the guide mentioned is minimized.

In bevorzugter Weise ist eine zweite, der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen auf dem erste Zirkularschlitten gelagert ist. Dadurch wird eine Abstützkraft der Halteein richtung, die beispielsweise ein Werkzeug, wie eine Frässpindel trägt, von der zweiten Bewegungsvorrichtung auf den erste Zirkularschlitten übertragen, wobei der erste Zirku larschlitten mit hoher Präzision bei hoher Dynamik bewegbar ist.A second movement device, which is arranged in series, is preferred is mounted on the first circular slide. As a result, a supporting force of the holder is direction, which carries, for example, a tool, such as a milling spindle, from the second Transfer movement device to the first circular slide, the first circu Larschlitten is movable with high precision with high dynamics.

Weiterhin weist der erste Zirkularschlitten und/oder die erste Zirkularführung der Bewe gungseinrichtung in bevorzugter Weise eine geschlossene kreisförmige erste Lagerein richtung um die erste Mittelpunktsachse auf, wobei diese kreisförmige Lagereinrichtung durch eine verbesserte radiale und axiale Abstützung der Drehbewegung zur verbesser ter Achsdynamik bei hoher Geschwindigkeit beiträgt.Furthermore, the first circular slide and / or the first circular guide of the movement supply device in a preferred manner a closed circular first bearing direction around the first center axis, this circular bearing device through improved radial and axial support of the rotary movement to improve ter axis dynamics at high speed.

In bevorzugter Weise besitzt die Halteeinrichtung eine Hauptachse, wobei ein erster Ab stand der Hauptachse der Halteeinrichtung von der ersten Mittelpunktsachse stets klei ner oder gleich einem ersten Radius der geschlossenen kreisförmigen ersten Lagerein richtung ist. Dadurch bewegt sich die Halteeinrichtung, die ein Werkzeug oder dgl. trägt zumindest mit seiner Hauptachse, die im wesentlichen der Mittel- oder Schwer punktsachse entspricht, innerhalb der kreisförmigen Lagereinrichtung. Durch diese vor teilhafte Gestaltung werden Kräfte, von der Halteeinrichtung auf die Lagereinrichtung im wesentlichen immer in einer Richtung (bzw. Axial- und Radialkomponente der Kraft) übertragen, so daß während der Bewegung der Halteeinrichtung im wesentlichen kein Wechsel der Krafteinleitungsrichtung erfolgt, und somit eine gleichmäßige und spielfreie Bewegung auch bei hohen Geschwindigkeiten und großen Lagerkräften möglich ist.The holding device preferably has a main axis, with a first axis the main axis of the holding device was always small from the first center axis ner or equal to a first radius of the closed circular first bearing direction is. As a result, the holding device which carries a tool or the like moves at least with its main axis, which is essentially the middle or heavy point axis corresponds within the circular storage facility. Through this before partial design forces, from the holding device to the storage device in the always in one direction (or axial and radial component of the force) transferred so that during the movement of the holding device essentially no There is a change in the direction of force application, and thus a uniform and play-free Movement is possible even at high speeds and large bearing forces.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Bewegungseinrichtung ist die zweite seriell angeordnete Bewegungsvorrichtung eine zweite Zirkular-Bewegungsvorrichtung mit einer zweiten Zirkularführung und einem zweiten Zirkularschlitten, wobei der zweite Zirkularschlitten drehbar um eine zweite Mittelpunktsachse durch die zweite Zirkularfüh rung gelagert ist. Durch die Kombination der zwei Zikularführungen und -schlitten läßt sich eine Bewegungseinrichtung realisieren, die reine Drehbewegungen zum Positionie ren der Halteeinrichtung verwendet. Dadurch lassen sich die vorangehend geschilderten Vorteile einer Zirkularführung 1 eines Zirkularschlittens in einfacher Weise für die Bewe gung der Halteeinrichtung in einer Ebene nutzen.According to a preferred embodiment of the movement device, the second serially arranged movement device is a second circular movement device with a second circular guide and a second circular slide, the second circular slide being mounted rotatably about a second center axis by the second circular guide. The combination of the two cicular guides and slides enables a movement device to be implemented which uses pure rotary movements for positioning the holding device. As a result, the advantages described above of a circular guide 1 of a circular slide can be used in a simple manner for the movement of the holding device in one plane.

In bevorzugter Weise weist der zweite Zirkularschlitten und/oder die zweite Zirkularfüh rung eine geschlossene kreisförmige zweite Lagereinrichtung um die zweite Mittel punktsachse auf, die prinzipiell gleich der ersten Lagereinrichtung aufgebaut ist, und die Halteeinrichtung wird durch den zweiten Zirkularschlitten gelagert, wobei gemäß einer Ausführungsform der Radius der ersten Lagereinrichtung kleiner als ein doppelter Radius der zweiten Lagereinrichtung ist.The second circular slide and / or the second circular guide preferably have tion a closed circular second storage device around the second means point axis, which is basically the same as the first storage facility, and Holding device is supported by the second circular slide, whereby according to one Embodiment of the radius of the first bearing device smaller than a double radius the second storage facility.

In bevorzugter Weise ist die erste und zweite Zirkularführung und der erste und zweite Zirkularschlitten im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. Dadurch kann die Be wegungseinrichtung kompakt aufgebaut werden, wobei keine achsorientierten Kraftüber tragungsbereiche auftreten und Biegemomente innerhalb der Bewegungseinrichtung mi nimiert werden können.The first and second circular guides and the first and second are preferred Circular slides are arranged essentially in one plane. This allows the Be motion device can be built compact, with no axis-oriented force transfer Wear areas occur and bending moments within the movement device mi can be minimized.

Weiterhin weist eine bevorzugte Ausführungsform der Bewegungseinrichtung zumindest eine weitere Halteeinrichtung auf, die durch den zweiten Zirkularschlitten gelagert ist. Dadurch können zumindest zwei Werkzeuge gleichzeitig durch die Bewegungseinrich tung mitgeführt werden, ohne das eine wesentliche Erhöhung der Baugröße der Bewe gungseinrichtung erforderlich ist. Somit kann beispielsweise ein Ersatzwerkzeug bereit gestellt werden, das durch einen einfachen Steuerbefehl (drehen des zweiten Zirkular schlitten um einen vorgegebenen Winkel) in die Position des ersten Werkzeugs gebracht werden und zum Einsatz kommen, ohne daß der Bearbeitungsprozeß wesentlich unter brochen werden muß. Weiterhin kann, durch den Zirkularschlitten ein erstes Werkzeug z. B. für die Schruppbearbeitung durch die erste Halteeinrichtung gelagert werden und ein zweites Werkzeug z. B. für die Schlichtbearbeitung durch die zweite Halteeinrichtung ge lagert werden. Dadurch kann nach Abschluß der Schruppbearbeitung im wesentlichen sofort mit der Schlichtbearbeitung des Werkstücks begonnen werden, ohne daß eine zeitaufwendige Umrüstung oder gar ein Maschinenwechsel erforderlich ist.Furthermore, a preferred embodiment of the movement device at least a further holding device which is supported by the second circular slide. As a result, at least two tools can move through the movement device at the same time be carried along without significantly increasing the size of the movement supply device is required. A replacement tool can thus be prepared, for example be made by a simple control command (turning the second circular slide by a predetermined angle) in the position of the first tool and are used without the machining process being significantly lower must be broken. Furthermore, a first tool can be made through the circular slide e.g. B. for roughing by the first holding device and a second tool z. B. for finishing by the second holding device ge be stored. This essentially allows after finishing the roughing the finishing of the workpiece can be started immediately without any time-consuming retrofitting or even a machine change is required.

In bevorzugter Weise sind diese Halteeinrichtungen im wesentlichen gleich ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine Standardisierung der Halteeinrichtungen. Dies verbessert die Handhabung der Bewegungseinrichtung insbesondere das Auswechseln ganzer Halte einrichtungen und zum anderen vereinfacht dies die Bevorratung von Werkzeugen. Da die Halteeinrichtung im Allgemeinen zur Befestigung von Elementen oder Baugruppen (z. B. Werkzeughalter mit Werkzeug, Parallelkinematik mit Werkzeughalter und Werkzeug etc.) vorgesehen ist, läßt sich durch eine Standardisierung der Halteeinrichtung der Ein satzbereich der Bewegungseinrichtung in einfacher Weise erweitern. Somit kann der Halteeinrichtung beispielsweise auch eine Abtastsensor (mechanisch oder optisch) zur Abtastung einer Werkstückoberfläche oder dgl. halten. These holding devices are preferably of substantially identical design. This results in a standardization of the holding devices. This improves the Handling of the movement device, in particular the replacement of entire stops equipment and on the other hand, this simplifies the storage of tools. There the holding device in general for fastening elements or assemblies (e.g. tool holder with tool, parallel kinematics with tool holder and tool etc.) is provided, can be standardized by standardizing the holding device expand the range of the movement device in a simple manner. Thus, the Holding device for example also a scanning sensor (mechanical or optical) Keep scanning a workpiece surface or the like.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Bewegungseinrichtung eine erste Linear-Bewegungsvorrichtung auf, die seriell an dem ersten Zirkularschlitten gelagert ist, und eine erste Linearführung und einen ersten Linearschlitten ist zum Tra gen der Halteeinrichtung aufweist. Durch diese serielle Kombination einer Linearkinema tik mit einer Zirkularkinematik kann die Halteeinrichtung in einfacher Weise auf einer be liebigen Bahn in einem vorgegebenen Zirkularbereich bewegt werden. Diese Ausfüh rungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Bearbeitung entlang linearer dia metraler Bahnen erfolgen kann.According to a further preferred embodiment, the movement device has a first linear motion device that is serial to the first circular slide is stored, and a first linear guide and a first linear slide is for tra gene of the holding device. Through this serial combination of a linear kinema tik with a circular kinematics, the holding device can be in a simple manner on a any path in a given circular area. This execution Form is particularly advantageous when processing along linear slide metric orbits can be made.

In bevorzugter Weise ist die erste Zirkularführung drehfest und oberhalb eines auf einem Maschinenfundament gelagerten Bearbeitungstisch angeordnet. Durch diese geschlos sene Bauweise um das Werkstück herum (Rahmen oder Kastenbauweise) kann eine Werkzeugmaschine, insbesondere in Leichtbauweise geschaffen werden, die bei einem großen Bearbeitungsraum (für ein großes Werkstück oder mehrere kleinere Werkstücke in einer Aufspannung) eine hohe Steifigkeit bei geringen Gewicht und geringen Flächen bedarf aufweist. Dadurch sind Bahnbewegungen des Werkzeugs über einen großen Be reich mit hoher Präzision sowohl für hohe Bearbeitungskräfte als auch mit hohen Bahn geschwindigkeiten möglich.The first circular guide is preferably rotationally fixed and above one on one Machined foundation of the arranged processing table. Closed by this The construction around the workpiece (frame or box construction) can be one Machine tool, in particular in lightweight construction, which can be created at a large machining area (for a large workpiece or several smaller workpieces in one setup) high rigidity with low weight and small areas needs. As a result, path movements of the tool over a large loading rich with high precision both for high machining forces and with high web speeds possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung ist die Halteein richtung drehbar und/oder schwenkbar an dem Schlitten angeordnet bzw. gelagert. Da durch können auf vorteilhafte Weise Werkzeuge verwendet werden, die eine Lageorien tierung bezüglich der Bearbeitungsrichtung erfordern. Weiterhin wird durch die drehbare und/oder schwenkbare Lagerung der Halteeinrichtung die Zahl der Freiheitsgrade der Bewegung der Bewegungseinrichtung erhöht.According to a preferred embodiment of the movement device, the holding device is Direction rotatably and / or pivotally arranged or mounted on the carriage. There through can be used in an advantageous manner tools that a situation tation with regard to the machining direction. Furthermore, the rotatable and / or pivotable mounting of the holding device the number of degrees of freedom Movement of the movement device increased.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung trägt die Halte einrichtung ein Werkzeug. Alternativ dazu kann die Bewegungseinrichtung auch derart gestaltet sein, daß die Halteeinrichtung ein Werkstück trägt. Dadurch ist es auf vorteilhaf te Weise möglich ein Werkstück durch die Bewegung des Zirkularschlittens in einer Auf spannung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision zu einer Vielzahl von Bearbei tungswekzeugen in beispielsweise stationären Bearbeitungsstationen in einem großen Bereich zu bewegen. Somit läßt sich insbesondere bei einer komplexen Bearbeitung des Werkstücks die Produktivität des Bearbeitungsprozesses erhöhen. According to a preferred embodiment of the movement device, the holder carries setting up a tool. Alternatively, the movement device can also be used in this way be designed so that the holding device carries a workpiece. This makes it advantageous te way possible a workpiece by the movement of the circular slide in one go clamping with high speed and high precision for a variety of machining tion tools in, for example, stationary processing stations in a large one Moving area. Thus, especially in the case of complex machining of the Increase the productivity of the machining process.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung trägt der zweite Schlitten bzw. die Halteeinrichtung eine Parallel-Kinematik in Form einer Hexapod-Parallelkinematik oder eine Dreistreben-Parallelkinematik. Diese Parallel- Kinematik ist dabei seriell als weitere Bewegungsvorrichtung beispielsweise auf dem zweiten Zirkularschlitten oder dem ersten Linearschlitten gelagert. Dadurch wird eine Bewegungseinrichtung in Form einer Hybrid-Kinematik geschaffen, wobei mehrere Be wegungsvorrichtungen wie die Zirkularvorrichtungen seriell angeordnet sind und eine dieser Bewegungsvorrichtungen z. B. die seriell letzte Bewegungsvorrichtung, die das Werkzeug trägt eine Parallel-Kinematik ist. Dadurch lassen sich Parallelkinematiken mit hoher Präzision in einem größeren Arbeitsbereich positionieren und die Vorteile einer Bearbeitung mit derartigen Parallelkinematiken können damit auch für große Werkstücke bzw. mehrere kleine Werkstücke in einer Aufspannung genutzt werden.According to a further preferred embodiment of the movement device carries the second carriage or the holding device has a parallel kinematics in the form of a Hexapod parallel kinematics or a three-strut parallel kinematics. This parallel Kinematics is serial as a further movement device, for example on the second circular slide or the first linear slide. This will make one Movement device in the form of a hybrid kinematics created, several Be motion devices such as the circular devices are arranged in series and a these movement devices z. B. the last serial movement device that the Tool carries a parallel kinematics. This allows parallel kinematics to be used high precision in a larger work area and the advantages of a Machining with parallel kinematics of this type can therefore also be used for large workpieces or several small workpieces can be used in one setup.

Bei dieser Hybrid-Kinematik wird für die, auf der Bewegungseinrichtung gelagerte Paral lel-Kinematik der Arbeitsraum durch Verschieben der Parallel-Kinematik entscheidend erweitert. Daher können die einzelnen Linearelemente (Streben) der Parallel-Kinematik entscheidend gekürzt werden, wodurch sich sowohl die Steifigkeit als auch die Präzision der Parallel-Kinematik verbessert.With this hybrid kinematics, the Paral lel kinematics of the work area is decisive by moving the parallel kinematics expanded. Therefore, the individual linear elements (struts) of the parallel kinematics be shortened significantly, which increases both the rigidity and the precision the parallel kinematics improved.

Die Kombination von zwei seriell angeordneten Zirkular-Bewegungsvorrichtungen mit einer Drei-Streben-Parallel-Kinematik ist besonders vorteilhaft, da hier bereits mit fünf Antrieben eine 5-Achs-Bewegung mit zugleich vergrößerter Spindelschrägstellung bei geringem Bauaufwand und Bauraum gegenüber einer einzelnen Hexapod-Parallel- Kinematik erreicht wird. In bevorzugter Weise ist dabei eine Haltevorrichtung der Drei- Streben-Parallel-Kinematik zum Halten des Werkzeugs an der rückwärtigen Abstützstelle bewegbar ausgeführt, so daß die erzielbare Schrägstellung der Haltevorrichtung weiter erhöht werden kann, wodurch die Effektivität bezüglich der Komplettbearbeitung verbes sert wird.The combination of two circular motion devices arranged in series with a three-strut parallel kinematics is particularly advantageous, since here already with five Drives a 5-axis movement with an enlarged spindle inclination low construction effort and space compared to a single hexapod parallel Kinematics is achieved. Preferably, a holding device of the three Strut-parallel kinematics for holding the tool at the rear support point executed movable, so that the achievable inclination of the holding device further can be increased, whereby the effectiveness with respect to the complete machining verbes sert.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteran sprüchen dargelegt.Further preferred developments of the subject matter of the invention are in the Unteran sayings.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Ver bindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The present invention is explained below using exemplary embodiments in Ver binding explained in more detail with the accompanying drawings. The drawings show:

Fig. 1 eine Draufsicht der Bewegungseinrichtung mit zwei seriell angeordneten Zirkular-Bewegungsvorrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbei spiel, Fig. 1 is a plan view of the moving means with two serially arranged circular motion devices play according to a first Ausführungsbei,

Fig. 2a-2h Beispiele des Bewegungsablaufs der Bewegungseinrichtung für eine Line arbewegung der Halteeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbei spiels, FIGS. 2a-2h examples of the motion sequence of the movement means for a Line arbewegung of the holding device according to the first Ausführungsbei game,

Fig. 3a eine Seitenansicht der Bewegungseinrichtung gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel in einer Werkzeugmaschine, Fig. 3a shows a side view of the movement device according to the first exporting approximately, for example in a machine tool,

Fig. 3b eine Draufsicht der in Fig. 3a gezeigten Bewegungseinrichtung, gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels, FIG. 3b is a plan view in Fig. 3a shown moving means, according to a variant of the first embodiment,

Fig. 4a eine Seitenansicht einer Variante der Bewegungseinrichtung mit einer Parallel-Kinematik gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Werk zeugmaschine, FIG. 4a is a side view of a variant of the moving means generating machine comprising a parallel kinematics according to the first embodiment in a plant,

Fig. 4b eine Draufsicht der Variante der Bewegungseinrichtung, die in Fig. 4a ge zeigt ist, . 4b is a plan view of the variant of the moving means, showing in Fig. 4a Fig ge,

Fig. 5a eine Seitenansicht einer Bewegungseinrichtung mit einer Linear- Bewegungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Werkzeugmaschine, und FIG. 5a is a side view of a moving means with a linear movement device according to a second embodiment, in a machine tool, and

Fig. 5b eine Draufsicht der in Fig. 5a gezeigten Bewegungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 5b is a plan view of the movement device shown in Fig. 5a according to the second embodiment.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Bewegungseinrichtung 30 gezeigt. Diese Bewegungseinrichtung 30 kann insbesondere in einer Werkzeugmaschine zur Lagerung und Positionierung eines Werkzeugs, wie beispielsweise einer Frässpindel mit dem da zugehörigen Fräskopf verwendet werden, wie dies später noch erläutert wird.In Fig. 1 a first embodiment of the moving means 30 is shown. This movement device 30 can be used in particular in a machine tool for storing and positioning a tool, such as a milling spindle with the associated milling head, as will be explained later.

Bewegungseinrichtung 30 dient zur Bewegung zumindest einer Halteeinrichtung, insbe sondere zum Halten eines Werkzeuges und/oder Werkstückes in einer Werkzeugma schine. Die Bewegungseinrichtung 30 oder Kinematik weißt zwei seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen mit Führungseinrichtungen und Schlitteneinrichtungen auf, wobei die Schlitteneinrichtungen bewegbar auf den Führungseinrichtungen gelagert sind, und die Halteeinrichtung an einer der Schlitteneinrichtungen vorgesehen ist. Zumindest eine der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen als eine Zirkular-Bewegungs vorrichtung mit einer ebenen Zirkularführung 2, 6 und einem Zirkularschlitten 1, 5 aus gebildet, wobei der Zirkularschlitten 1, 5 drehbar um eine Mittelpunktsachse 3, 7 der Zir kularführung 2, 6 gelagert ist.Movement device 30 is used for moving at least one holding device, in particular for holding a tool and / or workpiece in a machine tool. The movement device 30 or kinematics has two serially arranged movement devices with guide devices and slide devices, the slide devices being movably mounted on the guide devices and the holding device being provided on one of the slide devices. At least one of the serially arranged movement devices is formed as a circular movement device with a flat circular guide 2 , 6 and a circular slide 1 , 5 , the circular slide 1 , 5 being rotatably mounted about a central axis 3 , 7 of the circular guide 2 , 6 .

Die Bewegungseinrichtung 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist eine erste Führungseinrichtung und eine ersten Schlitteneinrichtung und eine zweite Führungsein richtung und eine zweiten Schlitteneinrichtung zum Tragen der Halteeinrichtung 13 auf. Die Halteeinrichtung 13 ist zum Halten eines Werkzeugs in einer Werkzeugmaschine vorgesehen.The movement device 30 according to the first exemplary embodiment has a first guide device and a first slide device and a second guide device and a second slide device for carrying the holding device 13 . The holding device 13 is provided for holding a tool in a machine tool.

Die Halteeinrichtung der seriellen Bewegungseinrichtung dient zum Halten eines Ele ments (z. B. Werkzeughalter mit Werkzeug) oder einer Baugruppe (z. B. Parallel- Kinematik), das/die durch die Bewegungseinrichtung in einer Ebene bewegt werden soll.The holding device of the serial movement device serves to hold an Ele elements (e.g. tool holder with tool) or an assembly (e.g. parallel Kinematics) that should be moved in one plane by the movement device.

Die erste Führungseinrichtung einer ersten Zirkular-Bewegungsvorrichtung ist als eine erste Zirkularführung 2 und die erste Schlitteneinrichtung der ersten Zirkular-Bewegungs vorrichtung als ein erster Zirkularschlitten 1 ausgebildet, wobei der erste Zirkularschlitten 1 drehbar um eine erste Mittelpunktsachse 3 durch die erste Zirkularführung 2 gelagert ist. Der erste Zirkularschlitten 1 und/oder die erste Zirkularführung 2 weisen eine ge schlossene kreisförmige erste Lagereinrichtung um die erste Mittelpunktsachse 3 auf. Mit anderen Worten, die erste Zirkularführung 2 und der erste Zirkularschlitten 1 sind koaxial bezüglich der ersten Mittelpunktsachse 3 angeordnet. Die erste Lagereinrichtung dient zur radialen und axialen Abstützung des ersten Zirkularschlittens 2 auf der ersten Zirku larführung 1.The first guide device of a first circular movement device is designed as a first circular guide 2 and the first slide device of the first circular movement device is designed as a first circular slide 1 , the first circular slide 1 being rotatably supported about a first center axis 3 by the first circular guide 2 . The first circular slide 1 and / or the first circular guide 2 have a closed circular first bearing device about the first center axis 3 . In other words, the first circular guide 2 and the first circular slide 1 are arranged coaxially with respect to the first center axis 3 . The first bearing device serves for the radial and axial support of the first circular slide 2 on the first circulating guide 1 .

Bei der Bewegungseinrichtung 30 bilden die erste Zirkularführung 2 und der zugehörige erste Zirkularschlitten 1 die erste Zirkular-Bewegungsvorrichtung mit zumindest einer geschlossenen kreisförmigen Lagereinrichtung. Diese Lagereinrichtung weist eine kreis förmig ausgebildeten Abstützbereich auf, der entweder an dem Zirkularschlitten oder der Zirkularführung ausgebildet ist. Auf diesen Abstützbereich, beispielsweise an der Zirku larführung 1, stützt sich der Zirkularschlitten 2 an zumindest drei Stützpunkten drehbar um die erste Mittelpunktsachse 3 radial und axial ab. Alternativ dazu kann der kreisför mige Abstützbereich auch an dem Zirkularschlitten ausgebildet sein, wobei die Zirkular führung zumindest drei Stützpunkte aufweist, um den Zirkularschlitten drehbar um die erste Mittelpunktsachse 3 radial und axial abzustützen.In the movement device 30 , the first circular guide 2 and the associated first circular slide 1 form the first circular movement device with at least one closed circular bearing device. This bearing device has a circular support area which is formed either on the circular slide or the circular guide. On this support area, for example on the Zirku larführung 1 , the circular slide 2 is rotatably supported at least three support points about the first center axis 3 radially and axially. Alternatively, the circular support region can also be formed on the circular slide, the circular guide having at least three support points in order to support the circular slide rotatably about the first center axis 3 radially and axially.

Dabei sind die Stützpunkte auf einem Kreis angeordnet, der dem kreisförmig ausgebilde ten Abstützbereich entspricht. In bevorzugter Weise sind die Abstützpunkte symmetrisch bezüglich der Mittelpunktsachse, d. h. bei drei Abstützpunkten um 120° zueinander ver setzt auf dem Kreis angeordnet. Abhängig von den abzustützenden Kräften kann auch eine von dieser Aufteilung abweichende Anordnung gewählt werden.The base points are arranged on a circle which is circular corresponds to the support area. The support points are preferably symmetrical with respect to the center axis, d. H. ver at three support points by 120 ° to each other sets arranged on the circle. Depending on the forces to be supported, too an arrangement deviating from this division can be selected.

Bei der Anzahl der diskreten Stützpunkte können auch mehr als drei vorgesehen sein. Bei einer höheren Anzahl von Stützpunkten ergibt sich eine breitere Basis zur Übertra gung der Abstützkräfte zwischen der Zirkularführung und dem Zirkularschlitten. Wird nun die Anzahl der Stützpunkte weiter erhöht, so erhält man in bevorzugter Weise zwei kor respondierende kreisförmig ausgebildete Abstützbereiche, jeweils an dem Zirkularschlit ten und der Zirkularführung.The number of discrete support points can also be more than three. With a higher number of bases there is a broader basis for the transfer support forces between the circular guide and the circular slide. Now the number of bases further increased, you get two kor in a preferred manner responding circular support areas, each on the circular slide ten and the circular guidance.

Die in Fig. 1 gezeigte ersten Zirkularführung 2 und der ersten Zirkularschlitten 1 der Be wegungseinrichtung 30 sind jeweils mit geschlossenen kreisförmigen Abstützbereichen (Lagereinrichtungen) ausgebildet, so daß sich der ersten Zirkularschlitten 1 über den gesamten kreisförmigen Bereich der ersten Lagereinrichtung auf der ersten Zirkularfüh rung radial und axial abstützen kann. Die derart ausgebildete Bewegungseinrichtung 30 ist besonders steif, so daß sich auch bei hohen Belastungskräften geringe Lagefehler aufgrund einer elastischen Verformung ergeben. Weiterhin läßt sich bei einer geschlos senen kreisförmigen Gestaltung des Lagerspiel zwischen der Zirkularführung und dem Zirkularschlitten minimieren. Dadurch wird auf einfache und kostengünstige Weise eine Bewegungseinrichtung 30 mit hoher Genauigkeit geschaffen.The first circular guide 2 shown in Fig. 1 and the first circular slide 1 of the loading device 30 are each formed with closed circular support areas (bearing devices), so that the first circular slide 1 over the entire circular area of the first bearing device on the first circular guide tion radially and can support axially. The movement device 30 designed in this way is particularly stiff, so that even with high loading forces there are slight position errors due to an elastic deformation. Furthermore, it can be minimized with a closed circular design of the bearing play between the circular guide and the circular slide. As a result, a movement device 30 with high accuracy is created in a simple and inexpensive manner.

Die erste Zirkular-Bewegungsvorrichtungen mit der ersten Zirkularführung 2 und dem ersten Zirkularschlitten 1 ist drehbar um die erste Mittelpunktsachse 3 der ersten Zirkular führung 2 gelagert, und eine zweite der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen auf dem ersten Zirkularschlitten 1 gelagert.The first circular movement devices with the first circular guide 2 and the first circular slide 1 is rotatably mounted about the first center axis 3 of the first circular guide 2 , and a second one of the serially arranged movement devices is mounted on the first circular slide 1 .

Die zweite Führungseinrichtung der zweiten seriell angeordneten Bewegungsvorrichtung ist auf dem erste Zirkularschlitten 1 gelagert, wobei die zweite Führungseinrichtung als eine zweite Zirkularführung 6 ausgebildet ist und die zweite Schlitteneinrichtung als ein zweiter Zirkularschlitten 5 ausgebildet ist. Die zweite Zirkularführung 6 und der zweite Zirkularschlitten 5 bilden eine zweite Zirkular-Bewegungsvorrichtungen, wobei die Halte einrichtung 13 an dem zweiten Zirkularschlitten 5 vorgesehen ist.The second guide device of the second serially arranged movement device is mounted on the first circular slide 1 , the second guide device being designed as a second circular guide 6 and the second slide device being designed as a second circular slide 5 . The second circular guide 6 and the second circular slide 5 form a second circular movement devices, the holding device 13 being provided on the second circular slide 5 .

Der zweite Zirkularschlitten 5 ist drehbar um eine zweite Mittelpunktsachse 7 durch die zweite Zirkularführung 6 gelagert, d. h. die zweite Zirkularführung 6 und der zweite Zirku larschlitten 5 sind koaxial bezüglich der zweiten Mittelpunktsachse 7 angeordnet. Der zweite Zirkularschlitten 5 und/oder die zweite Zirkularführung 6 weisen eine geschlosse ne kreisförmige zweite Lagereinrichtung um die zweite Mittelpunktsachse 7 auf. Die zweite kreisförmige Lagereinrichtung dient zur radialen und axialen Abstützung des zweiten Zirkularschlittens 5 auf der zweiten Zirkularführung 6.The second circular slide 5 is rotatably mounted about a second center axis 7 through the second circular guide 6 , ie the second circular guide 6 and the second circu lar slide 5 are arranged coaxially with respect to the second center axis 7 . The second circular slide 5 and / or the second circular guide 6 have a closed ne circular second bearing device about the second center axis 7 . The second circular bearing device serves for the radial and axial support of the second circular slide 5 on the second circular guide 6 .

Dabei kann die zweite Zirkularführung und der zweite Zirkularschlitten jeweils in gleicher Weise wie oben in Verbindung mit der ersten Zirkularführung und dem ersten Zirkular schlitten beschrieben ausgebildet sein.The second circular guide and the second circular slide can each be in the same As above in connection with the first circular guide and the first circular slide described be trained.

Die in Fig. 1 gezeigte zweite Zirkularführung 6 und der zweite Zirkularschlitten 5 der Be wegungseinrichtung 30 sind jeweils kreisförmig ausgebildet, so daß sich der zweite Zirku larschlitten 1 über den gesamten kreisförmigen Bereich der zweiten Lagereinrichtung auf der zweiten Zirkularführung 6 radial und axial abstützen kann.The second circular guide 6 shown in Fig. 1 and the second circular slide 5 of the loading device 30 are each circular, so that the second circular slide 1 can be supported radially and axially over the entire circular region of the second bearing device on the second circular guide 6 .

Der erste Zirkularschlitten 1 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und ist mit seiner äußeren Umfangsfläche in der ersten Zirkularführung 2 gelagert, die gemäß der gezeigten Ausführungsform ringförmig ausgebildet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist der schei benförmige erste Zirkularschlitten 1 durch eine Mehrzahl von Streben gebildet, um das Gewicht möglichst gering zu halten. Diese Streben (8 in Fig. 1) sind in bevorzugter Weise radial bezüglich der zweiten Mittelpunktsachse 7 angeordnet. Alternativ dazu kann der erste Zirkularschlitten auch als Vollscheibe ausgebildet sein.The first circular slide 1 is essentially disc-shaped and is mounted with its outer circumferential surface in the first circular guide 2 , which according to the embodiment shown is ring-shaped. As shown in Fig. 1, the disk-shaped first circular slide 1 is formed by a plurality of struts in order to keep the weight as low as possible. These struts (8 in FIG. 1) are preferably arranged radially with respect to the second center axis 7 . Alternatively, the first circular slide can also be designed as a solid disk.

Der zweite Zirkularschlitten 5 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und ist mit seiner äußeren Umfangsfläche in der zweiten Zirkularführung 6 gelagert, die gemäß der gezeigten Ausführungsform in einer kreisförmigen Öffnung in dem scheibenförmigen er sten Zirkularschlitten 1 ausgebildet ist. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung ist die er ste und zweite Zirkularführung 2, 6 und der erste und zweite Zirkularschlitten 1, 5 im we sentlichen in einer Ebene angeordnet, die sich senkrecht zu den jeweiligen Mittel punktsachsen 3, 7 erstreckt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist der scheibenförmige zweite Zirkular schlitten 5 ebenfalls durch eine Mehrzahl von Streben gebildet, um das Gewicht mög lichst gering zu halten. Diese Streben (4 Stück in Fig. 1) sind als Sehnen paarweise senkrecht zueinander in dem kreis- bzw. scheibenförmigen Zirkularschlitten angeordnet. Alternativ dazu kann der zweite Zirkularschlitten auch als Vollscheibe ausgebildet sein.The second circular slide 5 is substantially disk-shaped and is mounted with its outer peripheral surface in the second circular guide 6 , which is formed according to the embodiment shown in a circular opening in the disk-shaped he most circular slide 1 . By this preferred embodiment, he ste and second circular guide 2 , 6 and the first and second circular slides 1 , 5 are arranged in a substantial manner, which extends perpendicular to the respective central axes 3 , 7 . As shown in Fig. 1, the disk-shaped second circular slide 5 is also formed by a plurality of struts in order to keep the weight as low as possible. These struts (4 pieces in Fig. 1) are arranged in pairs as chords perpendicular to each other in the circular or disc-shaped circular slide. Alternatively, the second circular slide can also be designed as a solid disk.

Die zweite Mittelpunktsachse 7 ist von der ersten Mittelpunktsachse 3 beabstandet, wo bei die erste und zweite Mittelpunktsachse 3, 7 parallel zueinander verlaufen. Somit ist die zweite Mittelpunktsachse 7 auf einer Kreisbahn um die erste Mittelpunktsachse 3 bewegbar. In dieser bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die zweite Mittel punktsachse 7 innerhalb der ersten Zirkularführung 2. Ein Durchmesser der zweiten Zir kularführung 6 bzw. der zweiten Lagereinrichtung ist größer als der halbe Durchmesser der ersten Zirkularführung 2 bzw. der ersten Lagereinrichtung, so daß die erste Mittel punktsachse 3 innerhalb der zweiten Zirkularführung 6 verläuft. Mit anderen Worten, der Radius R1 der ersten Lagereinrichtung ist kleiner als ein doppelter Radius R2 der zwei ten Lagereinrichtung.The second center axis 7 is spaced from the first center axis 3 , where the first and second center axes 3 , 7 run parallel to one another. Thus, the second center axis 7 can be moved on a circular path around the first center axis 3 . In this preferred embodiment, the second central axis 7 extends within the first circular guide 2 . A diameter of the second circular guide 6 or the second bearing device is larger than half the diameter of the first circular guide 2 or the first bearing device, so that the first central point axis 3 extends within the second circular guide 6 . In other words, the radius R1 of the first bearing device is smaller than a double radius R2 of the second bearing device.

Die kreisförmige zweite Lagereinrichtung ist, bezogen auf die radiale Erstreckung inner halb der kreisförmigen ersten Lagereinrichtung angeordnet, so daß die zweite Zirkular führung 6 innerhalb der ersten Zirkularführung 2 angeordnet ist. Somit sind die erste Zir kular-Bewegungsvorrichtungen und die zweite Zirkular-Bewegungsvorrichtungen im we sentlichen in einer Ebene angeordnet sind.The circular second bearing device is, based on the radial extent within half of the circular first bearing device, so that the second circular guide 6 is arranged within the first circular guide 2 . Thus, the first circular movement devices and the second circular movement devices are essentially arranged in one plane.

Auf dem zweiten Zirkularschlitten 5 ist eine Halteeinrichtung 13 zum Halten einer Fräs spindel oder dergleichen, exzentrisch gelagert. Somit ist eine Hauptachse 14 der Halte einrichtung 13 beabstandet zu der zweiten Mittelpunktsachse 7 angeordnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Abstand A2 der zweiten Mittelpunktsachse 7 von der ersten Mittel punktsachse 3 gleich einem Abstand der Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 von der zweiten Mittelpunktsachse 7, womit der Abstand A1 der Hauptachse 14 der Halteeinrich tung 13 von der ersten Mittelpunktsachse 3 nie den doppelten Abstand A2 überschreitet, sich also zwischen Null und 2 . A2 bewegt.On the second circular slide 5 , a holding device 13 for holding a milling spindle or the like is mounted eccentrically. Thus, a main axis 14 of the holding device 13 is spaced from the second center axis 7 . As seen from Fig. 1, the distance A2 of the second center axis 7 is spot-axis by the first means 3 a distance between the principal axis 14 of the holding device 13 of the second center axis 7 is equal, whereby the distance A1 of the main axis 14 below the Halteeinrich 13 of the first Center axis 3 never exceeds twice the distance A2, i.e. between zero and 2. A2 moves.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Halteeinrichtung 13 im wesentlichen innerhalb der zweiten Zirkularführung 2, d. h. innerhalb der zweiten Lagereinrichtung angeordnet. Dabei ist ein Abstand A1 einer Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 von der ersten Mittel punktsachse 3 stets kleiner oder gleich einem Radius R1 der kreisförmigen Lagereinrich tung der ersten Zirkularführung bzw. des ersten Zirkularschlittens. Durch diese Anord nung wird eine Abstützung bzw. Lagerung der Halteeinrichtung erreicht, bei der die axialen Kräfte von der Halteeinrichtung auf die Schlitten- und Führungseinrichtungen im wesentlichen nur in einer Richtung übertragen werden, unabhängig von der jeweiligen Relativlage der Elemente zueinander.As shown in FIG. 1, the holding device 13 is arranged essentially within the second circular guide 2 , ie within the second bearing device. A distance A1 of a main axis 14 of the holding device 13 from the first center point axis 3 is always less than or equal to a radius R1 of the circular bearing device of the first circular guide or of the first circular slide. This arrangement provides support or mounting of the holding device, in which the axial forces are transmitted from the holding device to the slide and guide devices essentially only in one direction, regardless of the relative position of the elements relative to one another.

Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine weitere Halteeinrichtung 13a an dem zweiten Zirkularschlitten 5 gelagert. Dieses weitere Halteeinrichtung 13a ist um 180° versetzt be züglich dem erstgenannten Halteeinrichtung 13 angeordnet und im wesentlichen gleich zu dieser ausgebildet und trägt eine weitere Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeug, wie z. B. eine Frässpindel.As can be seen further from Fig. 1, a further support means 13 a to the second circular slide 5 is mounted. This further holding device 13 a is offset by 180 ° be arranged with respect to the first-mentioned holding device 13 and is substantially identical to this and carries a further tool holder with a tool such as. B. a milling spindle.

Der Abstand A2 der weiteren Halteeinrichtung 13a zur zweiten Mittelpunktsachse 7 ist im wesentlichen gleich dem Abstand der erstgenannten Halteeinrichtung 13 zur zweiten Mittelpunktsachse 7. Durch eine Drehung des zweiten Zirkularschlittens 5 um 180° wird die weitere Halteeinrichtung 13a in die Position der erstgenannten Halteeinrichtung 13 gebracht und die weitere Bearbeitung des Werkstücks kann so in einfacher Weise durch ein Werkzeug, das an der weiteren Halteeinrichtung 13a gelagert ist, fortgesetzt werden.The distance A2 of the further holding device 13 a to the second center axis 7 is essentially the same as the distance of the first-mentioned holding device 13 to the second center axis 7 . By rotating the second circular slide 5 by 180 °, the further holding device 13 a is brought into the position of the first-mentioned holding device 13 and the further machining of the workpiece can thus be continued in a simple manner using a tool which is mounted on the further holding device 13 a become.

Mit dieser Anordnung kann auf einfache Weise ein Ersatzwerkzeug, das durch die weite re Halteeinrichtung 13a getragen wird, zum Einsatz kommen, wenn das Werkzeug, das durch die erstgenannte Halteeinrichtung 13 getragen wird, verschlissen oder beschädigt ist. Dadurch kann die Bearbeitung des Werkstücks fortgesetzt werden, ohne daß die Werkzeugmaschine für einen Werkzeugwechsel gestoppt werden muß. Somit kann ein Ersatzwerkzeug bereitgestellt werden, das durch einen einfachen Steuerbefehl (drehen des zweiten Zirkularschlitten um einen vorgegebenen Winkel) in die Position des ersten Werkzeugs gebracht werden und zum Einsatz kommen kann ohne das der Bearbei tungsprozeß wesentlich unterbrochen werden muß.With this arrangement, a replacement tool, which is carried by the wide re holding device 13 a, can be used in a simple manner if the tool, which is worn by the first-mentioned holding device 13 , is worn or damaged. As a result, the machining of the workpiece can be continued without the machine tool having to be stopped for a tool change. A replacement tool can thus be provided which can be brought into the position of the first tool by a simple control command (rotation of the second circular slide by a predetermined angle) and can be used without the machining process having to be interrupted substantially.

Alternativ dazu kann die weitere Halteeinrichtung 13a auch ein anderes Werkzeug (z. B. Schlichtfrässpindel) als das von der erstgenannten Halteeinrichtung 13 getragene (z. B. Schruppfrässpindel) aufweisen, so daß auf diese Weise eine Bearbeitung mit unter schiedlichen Werkzeugen in einfacher Weise möglich wird. Dadurch kann nach Abschluß der Schruppbearbeitung im wesentlichen sofort mit der Schlichtbearbeitung des Werk stücks begonnen werden ohne das eine zeitaufwendige Umrüstung oder gar ein Maschi nenwechsel erforderlich ist. Alternatively, the further holding device 13 a can also have a different tool (e.g. finishing milling spindle) than the one carried by the first-mentioned holding device 13 (e.g. roughing milling spindle), so that in this way machining with different tools in a simple manner becomes possible. As a result, after finishing the roughing, the finishing of the workpiece can be started essentially immediately, without the need for a time-consuming retrofitting or even a machine change.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine weitere Halteeinrichtung vorgese hen. In Abhängigkeit der Abmessungen des zweiten Zirkularschlittens können auch eine Mehrzahl von Halteeinrichtungen zum Tragen jeweils eines Werkzeugs vorgesehen sein (z. B. 4 Halteeinrichtungen um 90° versetzt angeordnet, wie in Fig. 3a angedeutet), die in beliebiger oder symmetrischer Weise an dem zweiten Zirkularschlitten angeordnet sind, um so eine Mehrzahl unterschiedlicher oder gleicher Werkzeuge zum Einsatz zu bringen, ohne den Bearbeitungsprozeß der Werkzeugmaschine entscheidend unterbrechen zu müssen.In the embodiment shown in Fig. 1, a further holding device is hen vorgese. Depending on the dimensions of the second circular slide, a plurality of holding devices for carrying one tool each can also be provided (e.g. 4 holding devices offset by 90 °, as indicated in FIG. 3a), which can be attached to the second in any or symmetrical manner Circular slides are arranged so as to use a plurality of different or the same tools without having to interrupt the machining process of the machine tool.

Nachfolgend wird die Positionierung der Halteeinrichtung 13 in einer Ebene, auf der die Mittelpunktsachsen 3 und 7 senkrecht stehen, mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2h erläutert.The positioning of the holding device 13 in a plane on which the center axes 3 and 7 are perpendicular is explained below with reference to FIGS. 2a to 2h.

Ausgehend von einer Ausgangslage, wie in Fig. 2a gezeigt, wird der erste Zirkularschlit ten 1 um einen bestimmten Winkel mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit in eine erste Richtung (Pfeil A) um die erste Mittelpunktsachse 3 gedreht. Gleichzeitig wird der zweite Zirkularschlitten 5 um einen bestimmten Winkel mit einer bestimmten Winkelge schwindigkeit um die zweite Mittelpunktsachse 7 gedreht (Pfeil B). Die Drehrichtungen des ersten Zirkularschlittens 1 und des zweiten Zirkularschlittens 5 sind dabei entgegen gesetzt.Starting from an initial position, as shown in Fig. 2a, the first circular slide 1 is rotated through a certain angle at a certain angular velocity in a first direction (arrow A) about the first center axis 3 . At the same time, the second circular slide 5 is rotated by a certain angle with a certain Winkelge speed about the second center axis 7 (arrow B). The directions of rotation of the first circular slide 1 and the second circular slide 5 are opposite.

Bei geeigneter Wahl der jeweiligen Drehwinkel und der zugehörigen Drehwinkelge schwindigkeiten läßt sich die Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 entlang einer Gera den (Pfeil C) mit einer in Abhängigkeit der Drehwinkel und der Drehwinkelgeschwindig keiten wählbaren Geschwindigkeit bewegen. Mit Bezug auf Fig. 2b wird beispielsweise der erste Zirkularschlitten 1 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der zweite Zirkularschlitten 5 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Diese Drehungen werden entsprechend fortge setzt, wie in Fig. 2c und 2d gezeigt.With a suitable choice of the respective angle of rotation and the associated Drehwinkelge speeds, the main axis 14 of the holding device 13 can be moved along a straight line (arrow C) with a speed which can be selected as a function of the angle of rotation and the angle of rotation. With reference to FIG. 2b, for example, the first circular slide 1 is rotated clockwise, the second circular slide 5 being rotated counterclockwise. These rotations are continued accordingly, as shown in Figs. 2c and 2d.

In den Fig. 2a bis 2d ist in beispielhafter Weise die lineare Bewegung der Hauptach se 14 der Halteeinrichtung 13 in Richtung (Pfeil C) entlang einer Mittelachse der Bewe gungseinrichtung 30 durch die erste Mittelpunktsachse 3 durch geeignete Wahl der Drehwinkel und Drehwinkelgeschwindigkeiten gezeigt. Durch entsprechende Änderung der jeweiligen Drehwinkel und Drehwinkelgeschwindigkeiten läßt sich jedoch jede belie bige Bahn einer Bewegung der Hauptachse 14 erreichen. Dabei ergibt sich aus den ki nematischen Zusammenhängen, daß der erste Zirkularschlitten 1 und der zweite Zirku larschlitten 5 sowohl in entgegengesetzte als auch in gleiche Richtungen gedreht wer den, um eine entsprechende Bahnkurve der Hauptachse 14 zu erreichen.In FIGS. 2a to 2d by way of example, the linear movement is the Hauptach se 14 of the holding device 13 in the direction (arrow C) along a central axis of the BEWE restriction device 30 shown by the first center axis 3 by appropriately selecting the rotational angle and rotational angular velocities. By appropriately changing the respective angle of rotation and angular velocities, however, any path of movement of the main axis 14 can be achieved. It follows from the ki nematic relationships that the first circular slide 1 and the second circus larschlitten 5 rotated both in opposite and in the same directions to who to achieve a corresponding trajectory of the main axis 14 .

Wie aus den Fig. 2e bis 2h zu ersehen, läßt sich die in den Fig. 2a bis 2d beschriebene geradlinige Bewegung auch durch Drehungen in die jeweiligen Gegenrichtung erreichen.As can be seen from FIGS. 2e to 2h, the linear movement described in FIGS. 2a to 2d can also be achieved by rotations in the opposite direction.

Wie aus der Fig. 3a ersichtlich, ist die Bewegungseinrichtung 30 im wesentlichen in einer Ebene angeordnet, wobei sich die Halteeinrichtung 13 senkrecht zu dieser Ebene er streckt. In bevorzugter Weise ist die Halteeinrichtung 13 entlang seiner Hauptachse 14 durch eine Linearführung bewegbar und trägt an seinem vorderen Ende einen Fräskopf oder dergleichen; bzw. trägt die Halteeinrichtung 13 Linear-Bewegungsvorrichtung mit Linearführung und Linearschlitten, wobei diese Linear-Bewegungsvorrichtung als seriell letzte Bewegungsvorrichtung in der Bewegungseinrichtung angeordnet ist und einen Werkzeughalter mit einem Werkzeug trägt.As can be seen from FIG. 3a, the movement device 30 is arranged essentially in one plane, the holding device 13 extending perpendicular to this plane. Preferably, the holding device 13 is movable along its main axis 14 by a linear guide and carries a milling head or the like at its front end; or carries the holding device 13 linear movement device with linear guide and linear slide, this linear movement device being arranged as the last series movement device in the movement device and carrying a tool holder with a tool.

Diese Linearführung erstreckt sich parallel zu der ersten bzw. zweiten Mittelpunktsachse 3, 7. In bevorzugter Weise ist die Halteeinrichtung 13 drehbar um seine Hauptachse 14 angeordnet, um den Fräskopf bzw. die Linear-Bewegungsvorrichtung, gelagert der an der Halteeinrichtung 13, entsprechend orientieren zu können wie dies durch die gestri chelte Darstellung in Fig. 3b zu sehen ist. Weiterhin kann die Halteeinrichtung 13 schwenkbar angeordnet sein, wobei die Hauptachse 14 sich unter einem Winkel zu der ersten bzw. zweiten Mittelpunktsachse 3, 7 erstreckt.This linear guide extends parallel to the first or second center axis 3 , 7 . Preferably, the holding device 13 is rotatably arranged about its main axis 14 in order to be able to orient the milling head or the linear movement device, which is mounted on the holding device 13 , as can be seen by the dashed line illustration in FIG. 3b. Furthermore, the holding device 13 can be arranged pivotably, the main axis 14 extending at an angle to the first or second center axis 3 , 7 .

In bevorzugter Weise ist die Halteeinrichtung 13 (bzw. ein Teil der Halteeinrichtung) als auswechselbares Modul ausgebildet. Dabei werden Steuer- und Versorgungsanschlüsse direkt mit der Halteeinrichtung 13 verbunden. Die Halteeinrichtung 13 kann dadurch in einfacher Weise von dem Schlitten getrennt und ausgewechselt werden. Dies ermöglicht einen schnellen Werkzeugwechsel.The holding device 13 (or a part of the holding device) is preferably designed as an exchangeable module. Control and supply connections are connected directly to the holding device 13 . The holding device 13 can thereby be separated from the carriage and replaced in a simple manner. This enables a quick tool change.

Bei der gezeigten Bewegungseinrichtung 30 trägt die Halteeinrichtung 13 ein Werkzeug (Fräskopf). Alternativ dazu kann die Bewegungseinrichtung 30 eine Halteeinrichtung aufweisen, das ein Werkstück trägt. Dabei wird das Werkstück durch die Bewegungsein richtung 30 in der entsprechenden Bearbeitungsposition positioniert, wobei das Bearbei tungswerkzeug im wesentlichen direkt an dem Maschinenfundament gelagert ist. In the movement device 30 shown, the holding device 13 carries a tool (milling head). Alternatively, the movement device 30 can have a holding device which carries a workpiece. The workpiece is positioned by the Bewegungsein device 30 in the corresponding machining position, the machining tool being mounted essentially directly on the machine foundation.

Die Bewegungseinrichtung 30 ist oberhalb eines Bearbeitungstisches 22 der Werkzeug maschine, der ein Werkstück 23 trägt, angeordnet.The movement device 30 is arranged above a machining table 22 of the machine tool, which carries a workpiece 23 .

Diese Bewegungseinrichtung 30 mit der seriell ersten Zirkular-Bewegungsvorrichtung über einen Rahmen fest mit dem Maschinenfundament verbunden, wobei die erste Zirku larführung fest mit diesem Rahmen verbunden ist. Alternativ dazu kann die erste Zirku lar-Bewegungsvorrichtung auch kippbar um eine horizontale Achse an dem Rahmen ge lagert werden. Eine Werkzeugmaschine in der gezeigten Rahmenbauweise und mit der beschriebenen Bewegungseinrichtung 30 ist besonders steif ausgebildet. Mit einer der artigen Werkzeugmaschine ist es möglich ein Werkstück in einem großen Arbeitsraum, mit hoher Präzision und sowohl mit großen Kräften als auch mit großen Vorschüben zu bearbeiten.This movement device 30 with the serial first circular movement device via a frame firmly connected to the machine foundation, the first circular guide being firmly connected to this frame. Alternatively, the first circulatory movement device can also be tilted about a horizontal axis on the frame. A machine tool in the frame construction shown and with the described movement device 30 is particularly rigid. With such a machine tool, it is possible to machine a workpiece in a large work area, with high precision and with both large forces and large feeds.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3a ist die Halteeinrichtung entlang seiner Hauptachse 14 vertikal durch eine Linearführung verschiebbar bzw. trägt die Hal teeinrichtung 13 eine Linear-Bewegungsvorrichtung mit Linearführung und Linearschlit ten. Weiterhin kann der Rahmen, der die Bewegungseinrichtung 30 trägt, ebenfalls verti kal verschiebbar ausgebildet sein, um entweder die vertikale Verschiebung der Halteein richtung zu ergänzen oder diese zu ersetzen. In bevorzugter Weise ist die Halteeinrich tung bzw. die Linear-Bewegungsvorrichtung um ihre Hauptachse drehbar ausgebildet, um beispielsweise einen Fräskopf, wie in Fig. 3a gezeigt, in gewünschter Weise zu ori entieren.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3a, the holding device is vertically displaceable along its main axis 14 by a linear guide or the holding device 13 carries a linear movement device with linear guide and linear slide. Furthermore, the frame which carries the movement device 30 can also be verti Kal be displaceable to either complement the vertical displacement of the holding device or to replace it. The holding device or the linear movement device is preferably designed to be rotatable about its main axis in order, for example, to orient a milling head, as shown in FIG. 3a, in the desired manner.

Der erste Zirkularschlitten 1 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und ist mit seiner äußeren Umfangsfläche in der ersten Zirkularführung 2 gelagert, die gemäß der gezeigten Ausführungsform ringförmig ausgebildet ist. Wie in Fig. 3b gezeigt ist der scheibenförmige erste Zirkularschlitten 1 durch eine Mehrzahl von Streben gebildet, um das Gewicht möglichst gering zu halten. Diese Streben sind gemäß einer bevorzugter Variante wie in Fig. 3b gezeigt als Sehen in dem kreis- bzw. scheibenförmigen Zirkular schlitten angeordnet. Alternativ dazu kann der erste Zirkularschlitten auch als Vollschei be ausgebildet sein.The first circular slide 1 is essentially disc-shaped and is mounted with its outer circumferential surface in the first circular guide 2 , which according to the embodiment shown is ring-shaped. As shown in FIG. 3b, the disk-shaped first circular slide 1 is formed by a plurality of struts in order to keep the weight as low as possible. According to a preferred variant, as shown in FIG. 3b, these struts are arranged as a sight in the circular or disk-shaped circular slide. Alternatively, the first circular slide can also be designed as a solid disc.

Der zweite Zirkularschlitten 5 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und ist mit seiner äußeren Umfangsfläche in der zweiten Zirkularführung 6 gelagert, die gemäß der gezeigten Ausführungsform in einer kreisförmigen Öffnung in dem scheibenförmigen er sten Zirkularschlitten 1 ausgebildet ist. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung ist die er ste und zweite Zirkularführung 2, 6 und der erste und zweite Zirkularschlitten 1, 5 im we sentlichen in einer Ebene angeordnet, durch welche die jeweiligen Mittelpunktsachsen 3, 7 senkrecht hindurchgehen. Wie in Fig. 3b gezeigt ist der scheibenförmige zweite Zirku larschlitten 5 ebenfalls durch eine Mehrzahl von Streben gebildet, um das Gewicht mög lichst gering zu halten. Diese Streben (4 in Fig. 3a) sind als Sehen paarweise senkrecht zueinander in dem kreis- bzw. scheibenförmigen Zirkularschlitten angeordnet Alternativ dazu kann der zweite Zirkularschlitten auch als Vollscheibe ausgebildet sein.The second circular slide 5 is substantially disk-shaped and is mounted with its outer peripheral surface in the second circular guide 6 , which is formed according to the embodiment shown in a circular opening in the disk-shaped he most circular slide 1 . Through this preferred embodiment, he ste and second circular guide 2 , 6 and the first and second circular slides 1 , 5 are arranged in a substantial manner through which the respective center axes 3 , 7 pass perpendicularly. As shown in Fig. 3b, the disk-shaped second Zirku larschlitten 5 is also formed by a plurality of struts in order to keep the weight as low as possible. These struts (4 in FIG. 3a) are arranged as pairs in a view perpendicular to one another in the circular or disk-shaped circular slide. Alternatively, the second circular slide can also be designed as a solid disk.

Mit Bezug auf die Fig. 4a und 4b ist eine Variante der ersten Ausführungsform gezeigt. Diese Variante entspricht im Wesentlichen der Bewegungseinrichtung 30, die in Verbin dung mit den Fig. 1-3b beschrieben ist. Somit werden nachfolgend nur die Unterschiede dieser Variante erläutert. Bei dieser Variante wird die Halteeinrichtung durch eine Dreistreben-Parallelkinematik getragen und bewegt, wobei die Abstützgelenke 15 der Streben auf dem Zirkularschlitten 5 befestigt sind. Der Arbeitsbereich dieser Dreistreben- Parallelkinematik wird somit durch die Bewegungseinrichtung 30 entsprechend ver schiebbar. Dadurch erweitert sich auf vorteilhafte Weise der Einsatzbereich (die bear beitbare Fläche) der Dreistreben-Parallelkinematik erheblich. Alternativ dazu läßt sich auch eine andere, beispielsweise eine Hexapod-Parallelkinematik an dem zweiten Zirku larschlitten befestigen.A variant of the first embodiment is shown with reference to FIGS. 4a and 4b. This variant corresponds essentially to the movement device 30 , which is described in conjunction with FIGS . 1-3b. Thus, only the differences of this variant are explained below. In this variant, the holding device is carried and moved by three-strut parallel kinematics, the support joints 15 of the struts being fastened to the circular slide 5 . The working area of this three-strut parallel kinematics can thus be pushed by the movement device 30 accordingly. As a result, the area of application (the editable area) of the three-strut parallel kinematics is expanded considerably. Alternatively, another, for example a hexapod parallel kinematics, can be attached to the second circulating slide.

Die Parallel-Kinematik ist dabei als dritte, seriell letzte Bewegungsvorrichtung auf dem zweiten Zirkularschlitten gelagert. Dadurch wird eine Gesamt-Bewegungseinrichtung in Form einer Hybrid-Kinematik geschaffen, wobei mehrere Bewegungsvorrichtungen seriell angeordnet sind und eine dieser Bewegungsvorrichtungen z. B. die seriell letzte Bewe gungsvorrichtung, die das Werkzeug trägt, eine Parallel-Kinematik ist. Derartige Hybrid- Kinematiken lassen sich mit hoher Präzision in einem größeren Arbeitsbereich positionie ren und die Vorteile einer Bearbeitung mit Parallelkinematiken können damit auch für große Werkstücke bzw. mehrere kleine Werkstücke in einer Aufspannug genutzt werden.The parallel kinematics is the third, last serial movement device on the second circular slide mounted. This creates an overall movement device in Form of a hybrid kinematics created, with several movement devices in series are arranged and one of these movement devices z. B. the last serial move tion device that carries the tool is a parallel kinematics. Such hybrid Kinematics can be positioned with great precision in a larger work area Ren and the advantages of processing with parallel kinematics can also for large workpieces or several small workpieces can be used in one clamping.

Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 5a und 5b eine zweite Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 30 beschrieben. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die erste der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen eine Zirkular-Bewegungsvorrichtung, die der ersten Zirkular-Bewegungsvorrichtung gemäß der vorgenannten Ausführungs formen entspricht, und die zweite der seriell angeordneten Bewegungsvorrichtungen eine erste Linear-Bewegungsvorrichtung mit einer ersten Linearführung 10 und einem ersten Linearschlitten 9 ist, wobei die ersten Linearführung 10 an dem ersten Zirkularschlitten 1 vorgesehen ist und die Halteeinrichtung 13 an dem ersten Linearschlitten 9 vorgesehen ist.A second embodiment of the movement device 30 is described below with reference to FIGS. 5a and 5b. In this second embodiment, the first of the serially arranged movement devices is a circular movement device which corresponds to the first circular movement device according to the above-mentioned embodiment, and the second of the serially arranged movement devices is a first linear movement device with a first linear guide 10 and a first linear slide 9 , the first linear guide 10 being provided on the first circular slide 1 and the holding device 13 being provided on the first linear slide 9 .

Der erster Zirkularschlitten 1 ist an der ersten Zirkularführung 2 drehbar um eine erste Mittelpunktsachse 3 gelagert. An dem ersten Zirkularschlitten 1 ist die erste Linearfüh rung 10 gelagert, wobei ein erster Linearschlitten 9 linear bewegbar auf der ersten Line arführung 10 gelagert ist. Dieser erste Linearschlitten 9 trägt die Halteeinrichtung 13, die in bevorzugter Weise senkrecht zu der Ebene der Zirkularführung bewegbar ist. In der Ausführungsform ist die erste Linear-Bewegungsvorrichtung punktsymmetrisch zu der ersten Mittelpunktsachse 3 angeordnet, so daß die Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 entlang einer Geraden bewegbar ist, welche die Mittelpunktsachse 3 schneidet. Durch eine entsprechende Überlagerung der Drehbewegung des ersten Zirkularschlittens 1 mit der linearen Bewegung des erster Linearschlittens 9 läßt sich die Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 in jeder beliebigen Position innerhalb der Zirkularführung 2 bzw. des Zirkularbereichs positionieren.The first circular slide 1 is rotatably mounted on the first circular guide 2 about a first center axis 3 . On the first carriage 1, the first circular Linearfüh is stored tion 10, wherein a first linear slide 9 moved linearly arführung on the first line is stored 10th This first linear slide 9 carries the holding device 13 , which is preferably movable perpendicular to the plane of the circular guide. In the embodiment, the first linear movement device is arranged point-symmetrically to the first center axis 3 , so that the main axis 14 of the holding device 13 can be moved along a straight line which intersects the center axis 3 . The main axis 14 of the holding device 13 can be positioned in any position within the circular guide 2 or the circular area by correspondingly superimposing the rotary movement of the first circular slide 1 with the linear movement of the first linear slide 9 .

Dabei ist es vorteilhaft die Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 im wesentlichen inner halb der ersten Zirkularführung 2, d. h. innerhalb der ersten Lagereinrichtung anzuord nen. Dabei ist ein Abstand A1 einer Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 von der er sten Mittelpunktsachse 3 stets kleiner oder gleich einem Radius R1 der kreisförmigen Lagereinrichtung der ersten Zirkularführung bzw. des ersten Zirkularschlittens. Durch diese Anordnung wird eine Abstützung bzw. Lagerung der Halteeinrichtung 13 erreicht, bei der die axialen Kräfte von der Halteeinrichtung auf die Schlitten- und Führungsein richtungen im wesentlichen nur in einer Richtung übertragen werden, unabhängig von der jeweiligen Relativlage der Elemente zueinander.It is advantageous to arrange the main axis 14 of the holding device 13 substantially within half of the first circular guide 2 , ie within the first bearing device. A distance A1 of a main axis 14 of the holding device 13 from the most central axis 3 is always smaller or equal to a radius R1 of the circular bearing device of the first circular guide or the first circular slide. With this arrangement, a support or mounting of the holding device 13 is achieved, in which the axial forces from the holding device to the slide and guide devices are transmitted essentially only in one direction, regardless of the relative position of the elements to one another.

Durch diese Kombination einer Drehbewegung mit einer Linearbewegung kann die Hal teeinrichtung 13 in einfacher Weise auf einer beliebigen Bahn bewegt werden. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Bearbeitung entlang kreis förmiger Bahnen konzentrisch um die Mittelpunktsachse erfolgen kann. In diesem Fall wird das Halteeinrichtung 13 über den Linearschlitten radial positioniert und anschlie ßend nur durch den Zirkularschlitten bewegt. Bei linearen Bearbeitungsbahnen kann das Halteeinrichtung über den Zirkularschlitten positioniert werden und anschließend nur durch den Linearschlitten bewegt werden. Through this combination of a rotary movement with a linear movement, the holding device 13 can be moved in a simple manner on any path. This embodiment is particularly advantageous when processing along circular paths can be carried out concentrically around the center axis. In this case, the holding device 13 is positioned radially over the linear slide and then only moved through the circular slide. In the case of linear machining tracks, the holding device can be positioned over the circular slide and then only moved by the linear slide.

Wie aus den Fig. 3b, 4b und 5b ersichtlich, ist die Bewegungseinrichtung 30 oberhalb eines Bearbeitungstisches 22 angeordnet und durch einen Maschinenrahmen getragen. Durch diese Anordnung läßt sich eine besonders steife Werkzeugmaschine schaffen, wobei die Bearbeitung mit hoher Genauigkeit und mit hohen Kräften durchführbar ist. Durch die Anordnung der Zirkularführungen lassen sich weiterhin hohe Bahngeschwin digkeiten der Hauptachse 14 der Halteeinrichtung 13 erreichen.As can be seen from FIGS . 3b, 4b and 5b, the movement device 30 is arranged above a processing table 22 and carried by a machine frame. This arrangement makes it possible to create a particularly rigid machine tool, the machining being able to be carried out with high accuracy and with high forces. The arrangement of the circular guides can continue to achieve high Bahngeschwin speeds of the main axis 14 of the holding device 13 .

Die Ausführungsformen der Bewegungseinrichtung zur Bewegung einer Halteeinrich tung, insbesondere zum Halten eines Werkzeugs und/oder Werkstücks in einer Werk zeugmaschine, weisen Schlitteneinrichtungen auf, die bewegbar auf Führungseinrichtun gen gelagert, und zum Tragen der Halteeinrichtung vorgesehen sind, wobei zumindest eine Zirkular-Bewegungsvorrichtung mit einem erster Zirkularschlitten vorgesehen ist, der drehbar um eine erste Mittelpunktsachse durch eine erste Zirkularführung gelagert ist.The embodiments of the movement device for moving a holding device tion, in particular for holding a tool and / or workpiece in a factory machine, have slide devices that are movable on guide devices gene stored, and are provided for carrying the holding device, at least a circular movement device with a first circular slide is provided, which is rotatably supported about a first center axis by a first circular guide is.

Die serielle Bewegungseinrichtung gemäß der vorgenannten Ausführungsformen ist ins besondere zur Verwendung in einer Werkzeugmaschine beschrieben. Dabei kann die Bewegungseinrichtung kleine bis große Bewegungen in einer Ebene mit hohen Bahnge schwindigkeiten bei hoher Präzision und insbesondere mit hohen Kräften ausführen. Weiterhin ist diese Bewegungseinrichtung für relativ große Arbeitsräume geeignet. Somit kann die beschriebene Bewegungseinrichtung unter Nutzung der genannten Vorteile auch in anderen Bereichen und für andere Einsatzzwecke modifiziert werden. Beispiels weise kann die Halteeinrichtung der Bewegungseinrichtung anstelle eines Werkzeugs auch einen Sensor (mechanisch oder optisch) tragen, um die Oberfläche eines Werk stücks abzutasten bzw. zu erfassen. Weiterhin kann die Halteeinrichtung der Bewe gungseinrichtung beispielsweise einen Schweißbrenner oder Schweißkopf in einer ent sprechenden Schweißvorrichtung, eine Lack-Sprüheinrichtung in einer Lackiervorrich tung oder einen Draht- oder Fadenleger, zum automatischen verlegen von Leitungen in einer elektrischen Schaltung oder zum Verlegen von Fadenbändern für textile Fadenge lege, aufweisen.The serial movement device according to the aforementioned embodiments is ins specifically described for use in a machine tool. The Movement device small to large movements in a plane with a high path Execute speeds with high precision and especially with high forces. Furthermore, this movement device is suitable for relatively large work spaces. Consequently can the described movement device using the advantages mentioned can also be modified in other areas and for other purposes. Example wise, the holding device of the movement device instead of a tool also wear a sensor (mechanical or optical) to the surface of a work to scan or record pieces. Furthermore, the holding device of the movement supply device, for example a welding torch or welding head in an ent speaking welding device, a paint spraying device in a painting device device or a wire or thread layer, for the automatic laying of cables in an electrical circuit or for laying thread tapes for textile thread put, have.

Claims

1. Movement device for moving at least one holding device, in particular for holding a tool and / or workpiece in a machine tool, with at least two movement devices arranged in series, with guide devices and moving carriage devices mounted thereon, the holding device being provided on a serial movement device , characterized in that at least one of the serially arranged movement devices is designed as a circular movement device with a flat circular guide ( 2 , 6 ) and a circular slide ( 1 , 5 ), the circular slide ( 1 , 5 ) being formed by the circular guide ( 2 , 6 ) is rotatably mounted about its central axis ( 3 , 7 ).

2. Movement device for moving at least one holding device according to claim 1, characterized in that the holding device ( 13 , 13 a) carries a tool or a tool holder.

3. Movement device for moving at least one holding device according to claim 1, characterized in that the holding device ( 13 , 13 a) carries a workpiece or a workpiece holder.

4. Movement device for moving at least one holding device according to claim 1, characterized in that a circular slide ( 1 , 5 ) as a serial loading movement device carries a parallel kinematics.

5. Movement device for moving at least one holding device according to An saying 4, characterized in that the parallel kinematics is a three-strut Parallel kinematics or a hexapod parallel kinematics.

6. Movement device for moving at least one holding device according to An saying 4 or 5, characterized in that the parallel kinematics a holding device device for a tool or a tool holder or a workpiece or carries a workpiece holder.

7. Movement device for moving at least one holding device according to egg nem of claims 1 to 6, characterized in that the circular movement devices is a first circular movement devices with a first Zirkularfüh tion ( 2 ) and a first circular slide ( 1 ), wherein the first circular slide ( 1 ) is rotatably supported by the first circular guide ( 2 ) about its first center axis ( 3 ), and a second of the serially arranged movement devices on which it is mounted the most circular slide ( 1 ).

8. Movement device for moving at least one holding device according to claim 7, characterized in that the second of the serially arranged movement device is a second circular movement devices with a second Zirku larführung ( 6 ) and a second circular slide ( 5 ), the second circular slide ten ( 5 ) is rotatably supported by the second circular guide ( 6 ) about its second center axis ( 7 ), the second circular guide ( 6 ) on the first circular slide ( 1 ) is mounted, and the holding device ( 13 , 13 a) on the second circular slide ( 5 ) is hen vorgese.

9. Movement device for moving at least one holding device according to claim 8, characterized in that a third serially arranged Bewegungsein direction with holding device on the second circular slide ( 5 ) is provided.

10. moving means for moving at least one holding device according to entitlement 8 or 9, characterized in that the second center axis (7) paral lel to and spaced from the first center axis (3), wherein the second center axis (7) on a circular path coaxial to the first center axis ( 3 ) can be moved.

11. Movement device for moving at least one holding device according to egg nem of claims 8 to 10, characterized in that the first circular slide ( 1 ) is arranged substantially in one plane of the first circular guide ( 2 ).

12. Movement device for moving at least one holding device according to egg NEM of claims 8 to 11, characterized in that the second circular slide ( 5 ) is arranged substantially in one plane of the second circular guide ( 6 ).

13. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the second circular guide ( 6 ) is arranged within the first circular guide ( 2 ).

14. Movement device for moving at least one holding device according to egg nem of claims 8 to 13, characterized in that the first circular Movement devices and the second circular movement devices in essence Chen are arranged in one plane.

15. Movement device for moving at least one holding device according to egg NEM of claims 8 to 14, characterized in that the holding device ( 13 , 13 a) is arranged within the second circular guide ( 2 ).

16. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 8 to 15, characterized in that the first circular slide ( 1 ) and / or the first circular guide ( 2 ) has a closed circular first position device around the first center axis ( 3 ) .

17. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 8 to 16, characterized in that the second circular slide ( 5 ) and / or the second circular guide ( 6 ) has a closed circular second position device about the second center axis ( 7 ) .

18. Movement device according to claim 16 and 18, characterized in that a radius (R1) of the first bearing device is smaller than a double radius (R2) of the second storage facility.

19. Movement device for moving at least one holding device according to claim 18, characterized in that the holding device ( 13 , 13 a) has a main axis ( 14 ), a first distance (A1) from the main axis ( 14 ) of the holding device ( 13 , 13 a) of the first center axis ( 3 ) is always smaller than or equal to the first radius (R1) of the circular first bearing device.

20. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 8 to 19, characterized in that at least one further holding device ( 13 a) is mounted by the second circular slide ( 5 ).

21. Movement device for moving at least one holding device according to claim 20, characterized in that the holding devices ( 13 , 13 a) are substantially the same Chen.

22. Movement device for moving at least one holding device according to claim 20 or 21, characterized in that the holding devices ( 13 , 13 a) are arranged substantially at the same distance from the second center axis ( 7 ), the holding devices ( 13 , 13 a ) on a circular path coaxially around the second center point axis ( 7 ) are movable.

23. Movement device for moving at least one holding device according to claim 7, characterized in that the second of the serially arranged movement movement devices is a first linear movement device with a first linear guide ( 10 ) and a first linear slide ( 9 ), the first linear guide ( 10 ) is provided on the first circular slide ( 1 ) and the holding device ( 13 ) is provided on the most linear slide ( 9 ).

24. Movement device for moving at least one holding device according to claim 23, characterized in that the first linear guide ( 10 ) is arranged substantially parallel to a plane of the first circular guide ( 2 ).

25. Movement device for moving at least one holding device according to claim 24, characterized in that the first linear guide ( 10 ) is arranged in the plane of the first circular guide ( 2 ).

26. Movement device for moving at least one holding device according to egg nem of claims 23 to 25, characterized in that the first linear guide ( 10 ) is arranged point-symmetrically to the first center axis ( 3 ).

27. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 23 to 26, characterized in that the first circular slide ( 1 ) is arranged substantially in one plane of the first circular guide ( 2 ).

28. Movement device for moving at least one holding device according to egg nem of claims 23 to 27, characterized in that the holding device ( 13 ) is arranged within the first circular guide ( 2 ).

29. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 23 to 28, characterized in that the first circular slide ( 1 ) and / or the first circular guide ( 2 ) has a closed circular first position device around the first center axis ( 3 ) .

30. Movement device for moving at least one holding device according to claim 29, characterized in that the holding device ( 13 ) has a main axis ( 14 ), wherein a first distance (A1) of the main axis ( 14 ) of the holding device ( 13 ) from the first center axis ( 3 ) is always less than or equal to a first radius (R1) of the circular first bearing device.

31. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 1 to 30, characterized in that a second linear guide ( 18 ) is provided on the holding device ( 13 , 13 a), the second linear guide ( 18 ) being substantially perpendicular to the level of the circular motion device he stretches.

32. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 1 to 31, characterized in that the circular movement device is arranged in a rotationally fixed manner with respect to a machine foundation ( 21 ).

33. Movement device for moving at least one holding device according to claim 32, characterized in that the circular movement device is arranged above a processing table ( 22 ) mounted on the machine foundation ( 21 ).

34. Movement device for moving at least one holding device according to claim 32 or 33, characterized in that the circular movement device is arranged tiltably with respect to a machine foundation ( 21 ).

35. Movement device for moving at least one holding device according to one of claims 1 to 34, characterized in that the holding device ( 13 , 13 a) is arranged rotatably and / or pivotably.