WO2011060478A1 - Mobile processing machine - Google Patents
Mobile processing machine Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011060478A1 WO2011060478A1 PCT/AT2010/000458 AT2010000458W WO2011060478A1 WO 2011060478 A1 WO2011060478 A1 WO 2011060478A1 AT 2010000458 W AT2010000458 W AT 2010000458W WO 2011060478 A1 WO2011060478 A1 WO 2011060478A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- processing machine
- turntable
- heavy duty
- heavy
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5468—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
Definitions
- the invention relates to a mobile processing machine for processing of a workpiece on site, with a, in particular walkable, boom, on which at least one tool is arranged, wherein the boom is arranged on a first heavy-duty turntable, a method for mechanical, in particular machining of, in particular metallic, workpieces with a diameter between 2m and 30m with a tool, which is arranged on a mobile processing machine, wherein the mobile processing machine has a walk-on boom, which is arranged on a first heavy-duty turntable, and the use of the mobile processing machine ,
- the machining of workpieces with several meters diameter with high precision usually requires the use of special machines.
- a horizontally adjustable carriage For the positioning of the tool or tool head on the surface of the workpiece, it is known to arrange the tool on a horizontally adjustable carriage. In order to additionally allow a rotational movement of the tool in the horizontal plane, it is further known that this linearly adjustable carriage is arranged on a turntable. It is thus an adjustability, i. Positionability, the tool within certain limits possible, in particular, the delivery of the tool is limited to the surface to be machined by the travel of the carriage. If the dimensions of the workpieces to be machined outside these adjustment limits, it is necessary that either another special machine that covers this range of dimensions is used, or that the carriage element is replaced by another carriage element that covers this range of dimensions.
- Object of the present invention is to provide a mobile processing machine that is variable in use.
- This object of the invention is achieved by the above-mentioned mobile processing machine, wherein the first heavy-duty turntable is arranged eccentrically on or in a second heavy-duty turntable, regardless thereof by the above-mentioned method after the next to or within the workpiece or on the workpiece second heavy-duty turntable is arranged on the off-center of the first heavy duty turntable is arranged and after the tool is positioned on the surface to be machined of the workpiece in the radial direction by the rotational movement of at least one of the heavy duty rotary tables, and independently by the use of the invention.
- the arrangement of a second heavy-duty turntable on the mobile processing machine has the advantage that the basic unit of the mobile processing machine remains unchanged, so that no rebuilding work, such as in the extension of a linear adjustment, i. of the above cited carriage, is not required. It is thus created an easy way to retrofit existing mobile processing machines in terms of their adjustability.
- the arrangement of a second heavy-duty turntable has the advantage that the boom of the machine also remains unchanged and thus, after the machining is associated with large forces or moments, no additional measures in relation to the distortion of tool holders or Linearverstellelementen are required.
- the stability of the processing machine remains unchanged, which is particularly advantageous with regard to precision machining of surfaces of large workpieces with a diameter of several meters, if the deviations of the surface accuracy are to lie in the tenths of a millimeter range.
- the second heavy duty turntable has a larger diameter than the first heavy duty turntable, whereby not only the working radius of the tool can be increased but also a higher stability of the mobile processing machine can be achieved in total by having a larger footprint.
- first heavy duty turntable or between at least one of the heavy duty rotary tables a linear adjustment is arranged, or that the first or at least one of the heavy duty rotary tables is designed as a rotary displacement table.
- the (further) heavy-duty turntable arranged immediately below a heavy-duty turntable has or has a diameter which is effective for the rotary movement and which is at least 100%, in particular at least 150 %, preferably at least 180%, is greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of each directly on this arranged heavy duty turntable.
- the (further) heavy-duty turntable arranged immediately below a heavy-duty turntable has a diameter which is at most 500% greater than the corresponding diameter of the heavy-duty turntable arranged directly on the rotary movement. It could namely be observed that with larger diameters of the heavy-duty rotary table each arranged under a heavy-duty turntable, the mechanical load on the machine in the area of the boom during the rotary movement increases disproportionately.
- each arranged under a heavy duty rotary table heavy duty turntable each has an effective diameter for the rotational movement, which is by a constant relative value, for example, 200, greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of the in each case arranged above heavy duty turntable.
- the tool preferably has a linear adjustment range in the horizontal direction, ie the machining diameter, between 2 m and 30 m, in particular between 2 m and 20 m, preferably between 3 m and 16 m, so that thus a wide range of effective working radii of the tool is made available, in particular in a variant with only two superimposed or nested heavy duty turntables with different diameters.
- both “smaller” workpieces and “very large” workpieces can be processed with the processing machine according to the invention.
- a multi-row roller slewing bearing with at least one spur gear for rotating a standing in operative connection turntable has as a rotary bearing.
- the spur gear has a duplex toothing.
- the spur gear has a straight toothing, wherein the spur gear consists of at least two superimposed partial gears which are rotatable against each other, so as to the backlash between the spur gear and meshing with this gear of a drive for the rotational movement reduce, in particular set to zero, thereby additionally the advantage can be achieved that this backlash is readjusted when the backlash increased as a result of wear and tear on the teeth.
- the precision movement of the mobile processing machine in particular with regard to the large diameter of the heavy duty turntable or the large working radius of the tool, it is advantageous if at least one of the heavy duty turntables has a servo motor as a drive for the rotational movement.
- At least one of the heavy-duty turntables has at least two servomotors as the drive for the rotary movement, for example the first and / or the second heavy-duty turntable, wherein the servomotors have transmissions which are electronically biased against each other in the master-slave mode.
- a servomotor is used or if servomotors are used which have or have a drive torque of at least 90 Nm.
- At least one drive element is arranged per value of an angular range of the rotation range of the turntable selected from a range of 45 ° to 180 ° in order likewise to improve or increase the precision of the rotational movement.
- At least one support device is arranged on the boom.
- the at least one support device has at least one (e), with an elastomer or a plastic or the latter existing role or Abvanteller, whereby the support is made possible, for example, even when milling on the tool surface, without that the Surface of the workpiece is damaged, which ultimately in turn allows the high precision of the flatness of the machined surface even with very large working radii of the tool, for example 14 m to 16 m.
- This support device can be force and / or position-controlled operable, whereby the advantage is achieved that it is automatically activated only when needed to better counter possible damage to the machined surface and turn the flatness of the surface, ie the Surface accuracy, to improve.
- at least one electromagnet is assigned to the support device (s), so that this support device can not only fulfill the primary function of the support but this support device can also be used for holding on the workpiece, for example if as a tool Drill is used to produce high-precision drill holes.
- At least one angle correction device is arranged which measures and optionally corrects the angle of attack of the tool, in particular with drills as a tool.
- an angle measuring device in order to be able to determine the respective angle of rotation of the heavy-duty turntable or the heavy-duty turntable.
- the second heavy-duty turntable or that heavy-duty turntable of the entirety of the arranged heavy duty turntables which has the largest diameter, has a maximum diameter which is smaller than the smallest inner diameter of the workpiece to be machined, so that the mobile processing machine within the Work piece can be placed, thus reducing the delivery distances.
- the movement during delivery and during the processing of the workpiece can be simplified.
- the mobile processing machine is used for machining a flange as a workpiece.
- FIGS. 1 to 6 show different views of a mobile processing machine
- FIG. 7 shows a detail of the processing machine in the region of a heavy-duty turntable in an oblique view
- Fig. 8 shows a variant of two stacked heavy duty rotary tables in side view
- FIG. 9 shows a side view of a multi-row roller slewing connection
- FIG. 10 shows a detail of a heavy-duty turntable in the region of the toothed rim with two partial toothed wheels arranged one above the other in plan view;
- FIG. 11 is a side view of a supporting device of the processing machine
- Fig. 12 shows a variant of the invention with a arranged between two heavy duty rotary tables linear adjustment.
- identical parts are provided with the same reference numerals or identical component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to identical parts with the same reference numerals and component names.
- position information selected in the description such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to a new position analogous to the new situation.
- Figures 1 to 6 show a mobile processing machine 1 for processing of a workpiece 2 on site in different representations, wherein Figures 1 to 3, the processing machine 1 in the position with a large machining diameter of a tool 3 and Figures 4 to 6, the machining of the workpiece 2 represent at a smaller machining diameter of the tool 3.
- the term "machining on site” means that the workpiece 2 is machined at the location of use of the workpiece 2, wherein the machining can take place on the already installed workpiece 2 or in advance prior to its installation in a larger device Accordingly, the processing machine 1 is spent as needed at that particular processing location.
- the machining of the workpiece 2 is carried out in particular by machining, for which purpose the tool 3 can be formed, for example, by a drill, in particular as shown in FIG. 3, or by a milling head.
- this processing machine 1 may have a tool holder 4, so that the tool 3 is interchangeably arranged on the processing machine 1 and thus it becomes possible to mount a wide variety of tools 3 on the processing machine 1 and thus allow different processing.
- the mobile processing machine 1 can also be used for other operations, for example for grinding work, for joining methods, such as welding, soldering, riveting, etc.
- the workpiece 2 is formed in the illustrated figures as a flange, in particular as a flange for the construction of a tower of a crane.
- other workpieces 2 can be processed, in particular large components, wherein - as will be explained below - it is also possible with the inventive processing machine 1 to machine components with smaller diameters of 2 m to 3 m.
- the mobile processing machine 1 can be used directly on the component to be machined or the workpiece 2 to be machined (the terms “component” and “workpiece” are used synonymously in this description) or, as shown in FIGS.
- Substructure 5 are placed, of course, must meet the static and dynamic requirements for the loads during machining of the workpiece 2.
- the mobile processing machine 1 comprises in the illustrated embodiment, a boom 6.
- This boom 6 may for example be constructed of two screwed together welding structures. Of course, any other constructions for the boom 6 can be used.
- the boom 6 is carrier various units of the processing machine 1, such as an electrical cabinet 7, a hydraulic unit 8, an oil cooler 9 and other required for the machining of the workpiece 2 ancillaries. These units are arranged in the rear part of the boom. In the front region of the jib 6, this comprises at least one, preferably two or more cantilever arms 10, which in particular consist of a metal or metal alloy in order to be able to absorb the forces occurring during the machining of the workpiece 2 without twisting or bending, etc occur.
- the extension arms 10 form the basis for the adjustability in the X-axis, ie the adjustability of the tool 3 in the horizontal, linear direction.
- these cantilever arms 10 may be guided with prestressed roller circulation units and be driven via ball screw with at least one servomotor.
- other drive units for example the drive motors from large-scale machine construction known from the prior art, in particular a torque motor, a linear motor, or a hydraulic drive.
- the cantilever arms consist of telescopically displaceable Auslegerarm former in order to achieve a corresponding extension of the adjustability of the X-axis.
- Position monitoring i. the relative position of the tool 3 in the X direction, based on the workpiece 2, can be achieved for example via a corresponding encoder servomotor.
- the adjustability i. the adjustment in the X direction, ie the linear adjustability in a plane can be in the range between 0-4m, for example, 3.4m.
- the tool 3 is also adjustable in height (adjustability in the Z direction).
- the moving slide part of the X-axis can form the substructure for the Z-axis.
- This can also be performed with preloaded roller recirculating units and driven by ball screw with a servomotor, which again there is the possibility that the position monitoring is done via a sensor in the servo motor.
- a height adjustment slide 11 can be arranged on the boom 6.
- a machining spindle 12 On height adjustment slide 11 of the Z-axis, a machining spindle 12 is mounted. This can be carried out with roller bearings.
- the machining spindle 12 can be driven, for example, via a toothed belt and a gearbox of a main spindle motor. This main spindle motor, for example, have a power of 40 kW.
- the machining spindle 12 may be grease-lubricated and may reach a speed in the range between 0-2000 rpm, depending on the gear shift stage of the transmission.
- an additional cabin (not shown) can be grown, in particular on the underside of the boom 6.
- this is arranged such that they the lateral access, or the lateral insight to the tool 3 allows.
- a cab is usually not required, especially when the workpiece 3 is being worked on the ground. Should such a cabin be present, this can be achieved, for example, via the circuit 13 with the aid of a ladder. It is with the help of the cab so even at a higher location of the processing machine 1 a safe tool change by the operator in the field of machining spindle 12 allows.
- the boom 6 is arranged on a first heavy duty turntable 14, in particular directly connected thereto.
- This first heavy duty turntable 14 is shown in detail in Fig. 7 in more detail.
- the processing machine 1 may have a total weight of 35 t.
- the first heavy-duty turntable 14 has two holding elements 15, 16. Of course, only one holding element 15 or several holding elements 15, 16 can be arranged. These holding elements 15, 16 in the illustrated embodiment are angled in cross-section with a horizontal element 17, 18, on which the boom 6 can be placed directly and connected to it, and at least approximately at right angles thereof downwardly projecting vertical elements 19, 20th In order to achieve a sufficient high rigidity, between these stiffening elements 21, 22 may be arranged. These stiffening elements 21, 22 can be arranged on a retaining element receiving element 23, 24, in particular connected thereto, for example welded, to be. This holding element receiving elements 23, 24 may be separate parts or formed integrally with a turntable 25 of the heavy duty turntable 14.
- this turntable 25 does not necessarily have a circular cross-section but may have different geometries.
- the turntable 25 may be rotatably supported via a roller pivot connection with an external toothing 26 in the heavy-duty turntable 14.
- two servo motors 27, 28 are used in the illustrated embodiment, which either have a meshing with the external teeth gear or a rotary spindle for transmitting the rotational movement to the external teeth 26 and thus the turntable 25.
- the two servomotors 27, 28 are placed in the illustrated embodiment in a recess of the horizontal elements 17, 18 of the holding elements 15, 16, as can be seen from FIG. In particular, these two servomotors 27, 28 are arranged opposite one another on the outer toothing 26.
- the servomotors 27, 28 have a transmission in the so-called master-slave operation and are electronically braced against each other so as to achieve a higher synchronicity of the drive and to simplify the structure of the drive.
- these two servomotors 27, 28 can in turn have an encoder, wherein in addition an external encoder or external measuring system for monitoring the current position (rotational position) can also be present.
- servomotors 27, 28 it is also possible, although not preferred, to use other drive units as drive elements, as has already been briefly mentioned above. Furthermore, there is the possibility that only such a servomotor is arranged or that more than two servomotors 27, 28 or drive elements are distributed over the circumference of the external toothing 26, wherein in the latter case it is also preferred again, if this in the master -Slave operation to be operated.
- at least one such drive element can be arranged per angular range of the rotation range of the turntable 25, selected from a range of 45 ° to 180 °.
- these drive elements are offset by 120 ° or 90 ° or or 60 °, etc. against each other.
- a second heavy-duty turntable 29 is arranged below this first heavy-duty turntable 14, as can be seen from FIGS. 1-6.
- the first heavy duty turntable 14 is not arranged coaxially to the second heavy duty turntable 29, but eccentrically to this, as can be seen in particular from the illustrations of Figures 1-6.
- the first heavy duty turntable 14 may be directly connected to a turntable 30 of the second heavy duty turntable 29.
- first heavy-duty turntable 14 is not placed on the second heavy-duty turntable 29 but rather is arranged in a recess of the second heavy-duty turntable 29, so as to lower the overall height
- This recess in the second heavy-duty turntable 29 can be designed such that the first heavy-duty turntable 14 only extends over part of its height into the heavy-duty turntable 29 or there is also the possibility that it is arranged so far in the second heavy-duty turntable 29 that at least one more undisturbed rotational movement of the boom 6 is possible.
- the second heavy-duty turntable 29 has a larger effective diameter 31 for the rotational movement than the first heavy-duty turntable 14.
- the second heavy-duty turntable 29 has an effective diameter for the rotary movement which is at least 100% or at least 150% or at least 180% greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of the first heavy duty turntable 14th
- effective diameter for the rotational movement is meant that diameter on the external toothing 26.
- this effective diameter is limited to a value which is at most 500% or at most 250% greater than the corresponding diameter of the first heavy-duty turntable 14 which is effective for the rotary movement.
- the second heavy-duty turntable 29 is functionally substantially substantially the same as the first heavy-duty carrier 14, so that reference is made to avoid repetition in the preceding and following remarks thereto.
- the second heavy-duty turntable 29 has at least one own drive element, preferably one or more servomotors, in order to enable an independent drive of the two heavy-duty turntables 14, 29.
- these with the or the servo motor (s) 27, 28 may optionally be operated with a common control and / or control unit to match the movement of the two heavy duty turntables 14, 29 to each other.
- the one or more servomotors 27, 28 have in particular a drive torque of at least 90 Nm.
- the first heavy-duty turntable 14 can be bolted to the turntable of the second heavy-duty turntable 29 via corresponding lugs or recesses on a flange, or it is also possible that the two heavy-duty turntables are welded together or else to another Way combined with each other.
- the arrangement of the second heavy duty turntable 29 on the processing machine 1 an additional degree of freedom to the above-described three degrees of freedom (X, Z and C axis) for adjusting the tool 3 is achieved. It is thus possible an adjustment of the tool 3, in the horizontal direction between 2 m and 30 m, in particular may be between 2 m and 20 m, preferably between 3 m and 16 m.
- FIGS. 1-3 For this purpose, a large machining diameter for the tool 2 is shown in FIGS. 1-3, whereas in FIGS. 4-6 a smaller machining diameter is shown. It is therefore made possible with the invention by the arrangement of the second heavy-duty turntable 29, without a fundamental change of the processing machine 1 in comparison to a design with only one
- Heavy duty turntable 14 to provide a larger span or a larger machining diameter available, due to the acentric arrangement of the first heavy duty turntable 14 on the second heavy duty turntable 29 different machining radii for the tool 3 in addition to the linear adjustment in the X direction.
- the boom 6, in particular the cantilever arms 10 can or may remain unchanged, so that there is no impairment of the mechanical stability, in particular with regard to the forces or moments to be absorbed during machining would be considered, for example, by a more massive execution of the same.
- a combined movement of the two heavy-duty turntables 14, 29 may be advantageous under what circumstances it is possible that the drives, ie the drive elements of the first heavy duty turntable 14, so for example the servomotors 27, 28 communicate with the corresponding drive elements of the second heavy duty turntable 29 or coordinated with each other via a corresponding control.
- a heavy duty turntable may each have a rotary effective diameter which is set at a constant relative value, e.g. 200%, greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of each arranged above heavy duty turntable.
- At least one support device 32 in particular a hydraulically operating support unit, be provided preferably located on the left and right of the boom 6 each such a support device 32 is arranged.
- this support device (s) 32 it is possible that the processing machine 1 is supported during processing of the workpiece 2 on this. It is advantageous if the surface of the supporting device (s) 32 lying directly on the workpiece is provided with an elastomer or a plastic having comparable properties, so that no damage occurs on the surface of the workpiece 2 due to the support.
- This support device 32 is shown in simplified form in FIG. 11. In particular, this comprises a hydraulic cylinder 33, the piston of which acts on a support element 34.
- the support device 32, in particular the support element 34 may be formed as a support plate, including on the bottom plate-shaped addressed
- Elastomer or plastic element which has comparable properties to the elastomer in terms of its hardness, is arranged.
- a support roller (FIG. 11) is not shown. represents) is present, the surface is gummed or provided with the elastomer or the soft plastic, in order to allow a support during the rotational movement of the tool 3 (C-axis).
- a support roller (FIG. 11) is not shown. represents) is present, the surface is gummed or provided with the elastomer or the soft plastic, in order to allow a support during the rotational movement of the tool 3 (C-axis).
- the supporting device 32 may have at least one electromagnet 35, with the aid of which it is possible for the processing machine 1 to hold on the component, ie on the workpiece 2, for example during the introduction depressions or recesses in the surface of the workpiece 2, such as the formation of drills.
- the electromagnets are placed only when needed in the support device 32, for example by replacing the rubberized rollers or the support plate.
- This support device 32 may be executed operatively and / or position-controlled operable.
- the second heavy-duty turntable 29 is provided with a larger diameter than the first heavy-duty turntable 14.
- the two heavy-duty turntables 14, 29 are equal in terms of their diameter, or consists according to another embodiment that the arranged below the first heavy-duty turntable 14 second heavy duty turntable 29 has a smaller diameter.
- a pivot bearing used with a multi-row roller slewing connection.
- a multi-row roller slewing connection for example, in Fig. 9 is a three-row roller slewing connection 37 is shown with 3 rows of rollers 38, 39, 40, wherein the two roller rows 38, 40 is formed with horizontally arranged rolling elements (rollers) and the row of rollers 39 with vertically arranged rolling elements.
- rolling elements rolling elements
- rollers instead of rollers as rolling elements can be used as rolling elements in the invention generally also balls.
- This sprocket 41 i. the spur gear
- the spur gear i. the ring gear 41
- the spur gear consists of two superimposed partial gears 42, 43, wherein these two partial gears 42, 43 are rotated against each other, as indicated in Fig. 10, so as to set a backlash as possible to zero.
- a linear adjustment device 44 between the first heavy duty turntable 14 and the second heavy duty turntable 29 or generally between two superposed heavy duty turntables as shown in Fig. 12 is arranged, for example, a linearly adjustable carriage, which is mounted on this carriage each upper heavy-duty turntable of two superposed heavy duty rotary tables.
- the first heavy-duty turntable 14 or the respective upper heavy-duty turntable of two superposed heavy-duty turntables is designed as a so-called rotary displacement table.
- at least one 3D coordinate determining measuring device is arranged on the boom 6.
- This measuring device can be formed for example by a laser, which cooperates with a reflector. The latter is especially on the back the machining spindle 12 mounted to exactly reproduce the movement of the tool 3. It is thus an online detection of the position of the tool 3 possible. With the help of the values thus included, precise corrections of the machining can be realized at any time via a CNC control of the processing machine 1.
- At least one angle correction device is arranged on the extension arm 6 of the processing machine 1, via which tilting of the tool 3 with respect to the surface of the workpiece 2 can be detected.
- the respective position of the heavy duty turntable or tables 14, 29 can be determined, ie the respective angle of rotation (C axis).
- the operation of the machine itself can be done either directly from the boom 6, that is, from the tour 13 of the boom 6, or via a corresponding remote control.
- the area of the tool 3 is filmed during processing of the workpiece 2 with a camera, which can also be arranged on the boom 6.
- a camera which can also be arranged on the boom 6.
- different tools 3 can be used.
- the tool to be removed can be stored by the machining spindle 12. From there, it can then be removed by a crane 45 (FIG. 3) constructed above the boom and transported to the tool supports.
- the tool 3 to be installed undergoes the opposite route.
- a coolant system for the drilling operations of the workpiece 2, is provided, but this can also be placed externally and is connected via corresponding hose lines with the processing machine 1 in the area of the tool 3. All supply lines such as electrical, pneumatic, hydraulic and coolant are laid in the machine base in so-called energy chains, which are known from the prior art. This allows a rotation (C-axis movement) of about 400 degrees.
- the second heavy-duty turntable has a maximum diameter which is smaller than the smallest inner diameter of the workpiece 2 to be machined, so that the processing machine 1 within the workpiece 2, so for example one Flange, can be arranged.
- the processing machine as shown in FIGS. 1 to 6 can be arranged within the workpiece 2. If necessary, however, it can also be arranged on the workpiece 2, as far as circumstances permit. Alternatively, it is also possible that the processing machine is arranged next to the workpiece 2. In this case, it is possible that the workpiece 2 is rotated during or for machining. It is also possible in this case that the individual positions on the workpiece 2 to be processed, by a combined movement of the heavy duty turntables 14, 19, optionally in conjunction with a movement of the linear adjustment device 44 and / or the linear adjustment of the boom. 6 , ie the cantilever arms, takes place.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
Description
Mobile Bearbeitungsmaschine Mobile processing machine
Die Erfindung betrifft eine mobile Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung von einem Werk- stück vor Ort, mit einem, insbesondere begehbaren, Ausleger, an dem zumindest ein Werkzeug angeordnet ist, wobei der Ausleger auf einem ersten Schwerlastdrehtisch angeordnet ist, ein Verfahren zur mechanischen, insbesondere spanenden Bearbeitung von, insbesondere metallischen, Werkstücken mit einem Durchmesser zwischen 2m und 30m mit einem Werkzeug, das an einer mobilen Bearbeitungsmaschine angeordnet ist, wobei die mobile Bearbeitungs- maschine einen begehbaren Ausleger aufweist, der auf einem ersten Schwerlastdrehtisch angeordnet ist, sowie die Verwendung der mobilen Bearbeitungsmaschine. The invention relates to a mobile processing machine for processing of a workpiece on site, with a, in particular walkable, boom, on which at least one tool is arranged, wherein the boom is arranged on a first heavy-duty turntable, a method for mechanical, in particular machining of, in particular metallic, workpieces with a diameter between 2m and 30m with a tool, which is arranged on a mobile processing machine, wherein the mobile processing machine has a walk-on boom, which is arranged on a first heavy-duty turntable, and the use of the mobile processing machine ,
Die spanende Oberflächenbearbeitung von Werkstücken mit mehreren Metern Durchmessern mit hoher Präzision erfordert in der Regel den Einsatz von Sondermaschinen. Für die Positio- nierung des Werkzeuges bzw. Werkzeugkopfes auf der Oberfläche des Werkstückes ist es bekannt, das Werkzeug auf einem horizontal verstellbaren Schlitten anzuordnen. Um zusätzlich eine Drehbewegung des Werkzeuges in der horizontalen Ebene zu ermöglichen ist es weiters bekannt, dass dieser linear verstellbare Schlitten auf einem Drehtisch angeordnet ist. Es ist damit eine Verstellbarkeit, d.h. Positionierbarkeit, des Werkzeuges innerhalb gewisser Grenzen möglich, wobei insbesondere die Zustellung des Werkzeuges an die zu bearbeitende Oberfläche durch den Verfahrweg des Schlittens begrenzt wird. Liegen die Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke außerhalb dieser Verstellgrenzen, ist es erforderlich, dass entweder eine weitere Sondermaschine, die diesen Abmessungsbereich abdeckt, zum Einsatz kommt, oder aber, dass das Schlittenelement durch ein anderes Schlittenelement ersetzt wird, welches diesen Abmessungsbereich abdeckt. The machining of workpieces with several meters diameter with high precision usually requires the use of special machines. For the positioning of the tool or tool head on the surface of the workpiece, it is known to arrange the tool on a horizontally adjustable carriage. In order to additionally allow a rotational movement of the tool in the horizontal plane, it is further known that this linearly adjustable carriage is arranged on a turntable. It is thus an adjustability, i. Positionability, the tool within certain limits possible, in particular, the delivery of the tool is limited to the surface to be machined by the travel of the carriage. If the dimensions of the workpieces to be machined outside these adjustment limits, it is necessary that either another special machine that covers this range of dimensions is used, or that the carriage element is replaced by another carriage element that covers this range of dimensions.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine mobile Bearbeitungsmaschine zu schaffen, die variabler einsetzbar ist. Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die eingangs genannte mobile Bearbeitungsmaschine gelöst, bei der der erste Schwerlastdrehtisch außermittig auf oder in einem zweiten Schwerlastdrehtisch angeordnet ist, unabhängig hiervon durch das voran stehend genannte Verfahren nach dem neben dem oder innerhalb des Werkstückes oder auf dem Werkstück ein zweiter Schwerlastdrehtisch angeordnet wird, auf dem außermittig der erste Schwerlastdrehtisch angeordnet wird und nach dem durch die Drehbewegung zumindest eines der Schwerlastdrehtische das Werkzeug auf der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes in radialer Richtung positioniert wird, sowie unabhängig davon durch die erfindungsgemäße Verwen- dung. Object of the present invention is to provide a mobile processing machine that is variable in use. This object of the invention is achieved by the above-mentioned mobile processing machine, wherein the first heavy-duty turntable is arranged eccentrically on or in a second heavy-duty turntable, regardless thereof by the above-mentioned method after the next to or within the workpiece or on the workpiece second heavy-duty turntable is arranged on the off-center of the first heavy duty turntable is arranged and after the tool is positioned on the surface to be machined of the workpiece in the radial direction by the rotational movement of at least one of the heavy duty rotary tables, and independently by the use of the invention.
Die Anordnung eines zweiten Schwerlastdrehtisches an der mobilen Bearbeitungsmaschine hat den Vorteil, dass die Grundeinheit der mobilen Bearbeitungsmaschine unverändert bleibt, sodass also keinerlei Umbauarbeiten, wie beispielsweise bei der Verlängerung einer Linear- Verstellung, d.h. des voran stehend zitierten Schlittens, nicht erforderlich ist. Es wird damit eine einfache Möglichkeit geschaffen, bereits bestehende mobile Bearbeitungsmaschinen hinsichtlich ihrer Verstellbarkeit nachzurüsten. Zudem hat die Anordnung eines zweiten Schwerlastdrehtisches den Vorteil, dass der Ausleger der Bearbeitungsmaschine ebenfalls unverändert bleibt und damit, nachdem die spanende Bearbeitung mit großen Kräften bzw. Momenten verbunden ist, keinerlei zusätzliche Maßnahmen im Bezug auf die Verwindung von Werkzeugaufnahmen bzw. Linearverstellelementen erforderlich sind. Es bleibt damit die Stabilität der Bearbeitungsmaschine unverändert, was insbesondere im Hinblick auf Präzisionsbearbeitung von Oberflächen großer Werkstücke mit einem Durchmesser von mehreren Metern vorteilhaft ist, wenn die Abweichungen der Oberflächengenauigkeit im Zehntel- Millimeterbereich liegen sollen. The arrangement of a second heavy-duty turntable on the mobile processing machine has the advantage that the basic unit of the mobile processing machine remains unchanged, so that no rebuilding work, such as in the extension of a linear adjustment, i. of the above cited carriage, is not required. It is thus created an easy way to retrofit existing mobile processing machines in terms of their adjustability. In addition, the arrangement of a second heavy-duty turntable has the advantage that the boom of the machine also remains unchanged and thus, after the machining is associated with large forces or moments, no additional measures in relation to the distortion of tool holders or Linearverstellelementen are required. Thus, the stability of the processing machine remains unchanged, which is particularly advantageous with regard to precision machining of surfaces of large workpieces with a diameter of several meters, if the deviations of the surface accuracy are to lie in the tenths of a millimeter range.
Neben der Vergrößerung des Arbeitsradius des Werkzeuges besteht damit aber auch die Möglichkeit, die Ausladung des Auslegers zu reduzieren, sodass die auf das Werkzeug einwirkenden Kräfte und Momente besser von der Bearbeitungsmaschine aufgenommen werden können und damit die Bearbeitung des Werkstückes hinsichtlich der Präzision der Oberflächengenauigkeit verbessert werden kann. In addition to the increase in the working radius of the tool so that it is also possible to reduce the projection of the boom, so that the forces acting on the tool forces and moments can be better absorbed by the machine and thus the machining of the workpiece with respect to the precision of the surface accuracy can be improved can.
Vorteilhafterweise weist der zweite Schwerlastdrehtisch einen größeren Durchmesser auf als der erste Schwerlastdrehtisch, womit nicht nur der Arbeitsradius des Werkzeuges an sich ver- größert werden kann sondern damit auch eine höhere Stabilität der mobilen Bearbeitungsmaschine insgesamt erreicht werden kann, indem diese eine größere Standfläche aufweist. Gemäß einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass unterhalb des zweiten Schwerlastdrehtisches oder diesen umgebend zumindest ein weiterer Schwerlastdrehtisch angeordnet ist, wodurch die mobile Bearbeitungsmaschine hinsichtlich der Arbeitsradien für das Werkzeug eine höhere Flexibilität erreicht, bzw. die Abstufungen der Durchmesser zwischen den einzel- nen Schwerlastdrehtische geringer bemessen werden kann. Advantageously, the second heavy duty turntable has a larger diameter than the first heavy duty turntable, whereby not only the working radius of the tool can be increased but also a higher stability of the mobile processing machine can be achieved in total by having a larger footprint. According to one embodiment variant, provision is made for at least one further heavy-duty turntable to be arranged beneath the second heavy-duty turntable, as a result of which the mobile processing machine achieves greater flexibility with regard to the working radii for the tool, or measures the gradations of the diameters between the individual heavy-duty turntables can be.
Zur Vergrößerung des Arbeitsradius des Werkzeuges kann aber auch vorgesehen sein, dass auf dem ersten Schwerlastdrehtisch oder zwischen zumindest einem der Schwerlastdrehtische eine Linearverstelleinrichtung angeordnet ist, oder dass der erste oder zumindest einer der Schwerlastdrehtische als Drehverschiebetisch ausgeführt ist. To increase the working radius of the tool but can also be provided that on the first heavy duty turntable or between at least one of the heavy duty rotary tables a linear adjustment is arranged, or that the first or at least one of the heavy duty rotary tables is designed as a rotary displacement table.
Hinsichtlich der Belastung der jeweils unter einem Schwerlastdrehtisch angeordneten Schwerlastdrehtische) ist es von Vorteil, wenn der jeweils unmittelbar unterhalb eines Schwerlastdrehtisches angeordnete (weitere) Schwerlastdrehtisch einen für die Drehbewegung wirksa- men Durchmesser aufweist bzw. aufweist, der um zumindest 100 %, insbesondere zumindest 150 %, vorzugsweise zumindest 180 %, größer ist, als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des jeweils unmittelbar auf diesem angeordneten Schwerlastdrehtisches. Andererseits ist es aber von Vorteil, wenn der jeweils unmittelbar unterhalb eines Schwerlastdrehtisches angeordnete (weitere) Schwerlastdrehtisch einen für die Drehbewegung wirksamen Durchmesser aufweist, der maximal um 500 % größer ist als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des jeweils unmittelbar auf diesem angeordneten Schwerlastdrehtisches. Es konnte nämlich beobachtet werden, dass bei größeren Durchmes- sern des jeweils unter einem Schwerlastdrehtisch angeordneten Schwerlastdrehtisches die mechanische Belastung der Bearbeitungsmaschine im Bereich des Auslegers während der Drehbewegung überproportional steigt. With regard to the loading of the heavy-duty turntables arranged under a heavy-duty turntable, it is advantageous if the (further) heavy-duty turntable arranged immediately below a heavy-duty turntable has or has a diameter which is effective for the rotary movement and which is at least 100%, in particular at least 150 %, preferably at least 180%, is greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of each directly on this arranged heavy duty turntable. On the other hand, it is of advantage if the (further) heavy-duty turntable arranged immediately below a heavy-duty turntable has a diameter which is at most 500% greater than the corresponding diameter of the heavy-duty turntable arranged directly on the rotary movement. It could namely be observed that with larger diameters of the heavy-duty rotary table each arranged under a heavy-duty turntable, the mechanical load on the machine in the area of the boom during the rotary movement increases disproportionately.
Hinsichtlich der Modularität der Bearbeitungsmaschine ist es von Vorteil, wenn der jeweils unterhalb eines Schwerlastdrehtisches angeordnete Schwerlastdrehtisch jeweils einen für die Drehbewegung wirksamen Durchmesser aufweist, der um einen konstanten relativen Wert, beispielsweise um 200 , größer ist, als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des jeweils darüber angeordneten Schwerlastdrehtisches. Vorzugsweise weist das Werkzeug einen linearen Verstellbereich in horizontaler Richtung, d.h. des Bearbeitungsdurchmessers, zwischen 2 m und 30 m, insbesondere zwischen 2 m und 20 m, vorzugsweise zwischen 3 m und 16 m auf, sodass damit also ein breiter Bereich an wirksamen Arbeitsradien des Werkzeuges zur Verfügung gestellt wird, insbesondere bei einer Ausführungsvariante mit lediglich zwei übereinander bzw. ineinander angeordneten Schwerlastdrehtischen mit unterschiedlichen Durchmessern. Es können also mit der verwendungsgemäßen Bearbeitungsmaschine sowohl„kleinere" Werkstück als auch„sehr große" Werkstücke bearbeitet werden. Für die Präzisionsbewegung der Schwerlastdrehtische bzw. zumindest eines der Schwerlastdrehtische, insbesondere des Schwerlastdrehtisches, der unmittelbar unterhalb des Auslegers angeordnet ist, ist es von Vorteil, wenn als Drehlager eine mehrreihige Rollendrehverbindung mit zumindest einem Stirnzahnrad zur Verdrehung eines damit in Wirkverbindung stehenden Drehtellers aufweist. Von Vorteil ist es aber auch, wenn sämtliche derartige Schwerlastdrehti- sehe ein derartiges Drehlager aufweisen, da damit die Zustellung des Werkzeuges mit höherer Präzision erfolgen kann. With regard to the modularity of the machine tool, it is advantageous if each arranged under a heavy duty rotary table heavy duty turntable each has an effective diameter for the rotational movement, which is by a constant relative value, for example, 200, greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of the in each case arranged above heavy duty turntable. The tool preferably has a linear adjustment range in the horizontal direction, ie the machining diameter, between 2 m and 30 m, in particular between 2 m and 20 m, preferably between 3 m and 16 m, so that thus a wide range of effective working radii of the tool is made available, in particular in a variant with only two superimposed or nested heavy duty turntables with different diameters. Thus, both "smaller" workpieces and "very large" workpieces can be processed with the processing machine according to the invention. For the precision movement of the heavy duty turntables or at least one of the heavy duty turntable, which is located directly below the boom, it is advantageous if a multi-row roller slewing bearing with at least one spur gear for rotating a standing in operative connection turntable has as a rotary bearing. But it is also advantageous if all such Schwerlastdrehti- see such a pivot bearing, since thus the delivery of the tool can be done with higher precision.
Im Hinblick auf die erreichbare Präzision der Zustellung bzw. einer Präzisionsbewegung während der Bearbeitung trotz des großen Arbeitsradius ist es von Vorteil, wenn das Stirnzahnrad eine Duplex-Verzahnung aufweist. In view of the achievable precision of the delivery or a precision movement during processing despite the large working radius, it is advantageous if the spur gear has a duplex toothing.
Andererseits ist es auch möglich, dass das Stirnzahnrad eine Gerad-Verzahnung aufweist, wobei das Stirnzahnrad aus zumindest zwei übereinander angeordneten Teilzahnrädern besteht, die gegeneinander verdrehbar sind, um damit das Zahnflankenspiel zwischen dem Stirnzahnrad und dem mit diesem kämmenden Zahnrad eines Antriebes für die Drehbewegung zu reduzieren, insbesondere auf Null einzustellen, wobei dadurch zusätzlich der Vorteil erreicht werden kann, dass dieses Zahnflankenspiel nachjustierbar ist, wenn sich das Zahn- flankenspiel in Folge von Abnutzungserscheinungen an der Verzahnung vergrößert. Im Hinblick auf die Präzisionsbewegung der mobilen Bearbeitungsmaschine, insbesondere im Hinblick auf die großen Durchmesser der Schwerlastdrehtische bzw. den großen Arbeitsradius des Werkzeuges, ist es von Vorteil, wenn zumindest einer der Schwerlastdrehtische einen Servomotor als Antrieb für die Drehbewegung aufweist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn zumindest einer der Schwerlastdrehtische zumindest zwei Servomotoren als Antrieb für die Drehbewegung aufweist, beispielsweise der erste und/oder der zweite Schwerlastrehtisch, wobei die Servomotoren Getriebe aufweisen, die im Master-Slave-Betrieb elektronisch gegeneinander vorgespannt sind. Es wird damit eine„stei- fere" Bewegung des Schwerlastdrehtisches ohne ruckartige Anlauf- bzw. Abstellphasen erreicht, sodass wiederum die Präzision der Bearbeitung einer Oberfläche des Werkstückes, insbesondere der spanenden Bearbeitung, verbessert werden kann. On the other hand, it is also possible that the spur gear has a straight toothing, wherein the spur gear consists of at least two superimposed partial gears which are rotatable against each other, so as to the backlash between the spur gear and meshing with this gear of a drive for the rotational movement reduce, in particular set to zero, thereby additionally the advantage can be achieved that this backlash is readjusted when the backlash increased as a result of wear and tear on the teeth. With regard to the precision movement of the mobile processing machine, in particular with regard to the large diameter of the heavy duty turntable or the large working radius of the tool, it is advantageous if at least one of the heavy duty turntables has a servo motor as a drive for the rotational movement. In particular, it is advantageous if at least one of the heavy-duty turntables has at least two servomotors as the drive for the rotary movement, for example the first and / or the second heavy-duty turntable, wherein the servomotors have transmissions which are electronically biased against each other in the master-slave mode. As a result, a "steeper" movement of the heavy duty turntable without jerky startup or shutdown phases is achieved, so that in turn the precision of the machining of a surface of the workpiece, in particular of the machining, can be improved.
Aus demselben Grund ist es von Vorteil, wenn ein Servomotor verwendet wird oder wenn Servomotoren verwendet werden, der oder die ein Antriebsmoment von zumindest 90 Nm aufweist oder aufweisen. For the same reason, it is advantageous if a servomotor is used or if servomotors are used which have or have a drive torque of at least 90 Nm.
Andererseits ist es möglich, dass pro Wert eines Winkelbereiches des Drehbereichs des Drehtellers ausgewählt aus einem Bereich von 45° bis 180° zumindest ein Antriebselement ange- ordnet ist um ebenfalls die Präzision der Drehbewegung zu verbessern bzw. zu erhöhen. On the other hand, it is possible for at least one drive element to be arranged per value of an angular range of the rotation range of the turntable selected from a range of 45 ° to 180 ° in order likewise to improve or increase the precision of the rotational movement.
Für die Abstützung des Werkzeuges am Werkstück, insbesondere während der Bearbeitung, und damit zur Erhöhung der Präzision der Bearbeitung auch bei derart großen Arbeitsradien, ist es von Vorteil, wenn zumindest eine Abstützvorrichtung am Ausleger angeordnet ist. For the support of the tool on the workpiece, in particular during processing, and thus to increase the precision of processing even with such large working radii, it is advantageous if at least one support device is arranged on the boom.
Gemäß einer Ausführungsvariante dazu ist vorgesehen, dass die zumindest eine Abstützvorrichtung zumindest ein(e), mit einem Elastomer oder einem Kunststoff oder aus letzteren bestehende Rolle oder Abstützteller aufweist, wodurch die Abstützung beispielsweise auch bei Fräsarbeiten auf der Werkzeugoberfläche ermöglicht wird, ohne dass damit die Oberfläche des Werkstückes beschädigt wird, wodurch letztendlich wiederum die hohe Präzision der Ebenheit der bearbeiteten Oberfläche auch bei sehr großen Arbeitsradien des Werkzeuges, beispielsweise 14 m bis 16 m, ermöglicht wird. According to one embodiment, it is provided that the at least one support device has at least one (e), with an elastomer or a plastic or the latter existing role or Abstützteller, whereby the support is made possible, for example, even when milling on the tool surface, without that the Surface of the workpiece is damaged, which ultimately in turn allows the high precision of the flatness of the machined surface even with very large working radii of the tool, for example 14 m to 16 m.
Diese Abstützvorrichtung kann dazu kraft- und/oder positionsgeregelt betreibbar sein, wodurch der Vorteil erreicht wird dass diese automatisch nur bei Bedarf aktiviert wird um damit einer möglichen Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche besser entgegen treten zu können bzw. um wiederum die Ebenheit der Oberfläche, d.h. die Oberflächengenauigkeit, zu verbessern. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der oder den Abstützvorrichtung(en) zumindest ein Elektromagnet zugeordnet ist, sodass also diese Abstützvorrichtung nicht nur die primäre Funktion der Abstützung erfüllen kann sondern diese Abstützvorrichtung auch zum Festhalten am Werkstück eingesetzt werden kann, beispielsweise wenn als Werkzeug ein Bohrer einge- setzt wird, um damit hochpräzise Bohrlöcher herzustellen. This support device can be force and / or position-controlled operable, whereby the advantage is achieved that it is automatically activated only when needed to better counter possible damage to the machined surface and turn the flatness of the surface, ie the Surface accuracy, to improve. There is also the possibility that at least one electromagnet is assigned to the support device (s), so that this support device can not only fulfill the primary function of the support but this support device can also be used for holding on the workpiece, for example if as a tool Drill is used to produce high-precision drill holes.
Bei den mit der Erfindung möglichen großen Arbeitsradien des Werkzeuges ist es ebenfalls zur Präzisionserhöhung der Bearbeitung der Oberfläche des Werkstückes von Vorteil, wenn zumindest eine 3D-Koordinaten bestimmende Messeinrichtung angeordnet ist, sodass die relative Position zwischen Werkstück und Werkzeug während der Bearbeitung laufend oder in Intervallen bestimmbar ist und basierend auf diesen Daten die relative Lage der Oberfläche des Werkstückes zum Werkzeug automatisch nachjustiert werden kann. In the possible with the invention large working radii of the tool, it is also to increase the precision of machining the surface of the workpiece advantageous if at least one 3D coordinate determining measuring device is arranged so that the relative position between the workpiece and tool during processing continuously or at intervals can be determined and based on these data, the relative position of the surface of the workpiece to the tool can be readjusted automatically.
Um gerade bei derart großen Arbeitsradien Verkantungen des Werkzeuges besser vermeiden zu können, kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Winkelkorrektureinrichtung angeordnet ist, die den Anstellwinkel des Werkzeuges, insbesondere bei Bohrern als Werkzeug, misst und gegebenenfalls korrigiert. In order to be able to better avoid tilting of the tool, especially with such large working radii, it can also be provided that at least one angle correction device is arranged which measures and optionally corrects the angle of attack of the tool, in particular with drills as a tool.
Es ist andererseits auch möglich eine Winkelmesseinrichtung anzuordnen, um den jeweiligen Drehwinkel des Schwerlastdrehtisches bzw. der Schwerlastdrehtische feststellen zu können. On the other hand, it is also possible to arrange an angle measuring device in order to be able to determine the respective angle of rotation of the heavy-duty turntable or the heavy-duty turntable.
Weiters kann es von Vorteil sein, im Hinblick auf die Präzisionsbearbeitung der Oberfläche von Werkstücken mit sehr großen Durchmessern, wenn zur Messung des Absolutwertes des Verstellweges der Drehbewegung zumindest eines der Schwerlastdrehtische, insbesondere jenes, welcher während der Bearbeitung des Werkstückes drehbewegt wird, zumindest ein externer und zumindest ein interner Drehgeber in einem Servomotor angeordnet sind. Furthermore, it may be advantageous, with regard to the precision machining of the surface of workpieces with very large diameters, if at least one of the heavy-duty turntables, in particular that which is rotated during the machining of the workpiece, to measure the absolute value of the adjustment of the rotational movement and at least one internal rotary encoder are arranged in a servomotor.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn der zweite Schwerlastdrehtisch bzw. jener Schwerlastdrehtisch der Gesamtheit der angeordneten Schwerlastdrehtische, welcher den größten Durchmesser aufweist, einen maximalen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes, sodass also die mobile Bearbeitungsmaschine innerhalb des Werkstückes platziert werden kann, und damit die Zustellwege ver- kürzt werden können bzw. andererseits der Bewegungsablauf während der Zustellung und während der Bearbeitung des Werkstückes vereinfacht werden kann. Finally, it is advantageous if the second heavy-duty turntable or that heavy-duty turntable of the entirety of the arranged heavy duty turntables, which has the largest diameter, has a maximum diameter which is smaller than the smallest inner diameter of the workpiece to be machined, so that the mobile processing machine within the Work piece can be placed, thus reducing the delivery distances. On the other hand, the movement during delivery and during the processing of the workpiece can be simplified.
Aufgrund der Größe der zu bearbeitenden Werkstücke ist es von Vorteil, wenn das Werkstück während der Bearbeitung selbst still steht. Due to the size of the workpieces to be machined, it is advantageous if the workpiece itself stands still during processing.
Bevorzugt wird die mobile Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines Flansches als Werkstück verwendet. Preferably, the mobile processing machine is used for machining a flange as a workpiece.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung: Each shows in a schematically simplified representation:
Fig. 1 bis Fig. 6 unterschiedliche Ansichten einer mobilen Bearbeitungsmaschine; FIGS. 1 to 6 show different views of a mobile processing machine;
Fig. 7 ein Detail der Bearbeitungsmaschine im Bereich eines Schwerlastdrehtisches in Schrägansicht; 7 shows a detail of the processing machine in the region of a heavy-duty turntable in an oblique view;
Fig. 8 eine Ausführungsvariante von zwei übereinander angeordneten Schwerlastdrehtischen in Seitenansicht; Fig. 8 shows a variant of two stacked heavy duty rotary tables in side view;
Fig. 9 eine mehrreihige Rollendrehverbindung in Seitenansicht geschnitten; FIG. 9 shows a side view of a multi-row roller slewing connection; FIG.
Fig. 10 ein Detail eines Schwerlastdrehtisches im Bereich des Zahnkranzes mit zwei übereinander angeordneten Teilzahnrädern in Draufsicht; 10 shows a detail of a heavy-duty turntable in the region of the toothed rim with two partial toothed wheels arranged one above the other in plan view;
Fig. 11 eine Seitenansicht einer Abstützvorrichtung der Bearbeitungsmaschine; 11 is a side view of a supporting device of the processing machine;
Fig. 12 eine Ausführungsvariante der Erfindung mit einer zwischen zwei Schwerlastdrehtischen angeordneten Linearverstelleinrichtung. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Fig. 12 shows a variant of the invention with a arranged between two heavy duty rotary tables linear adjustment. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, identical parts are provided with the same reference numerals or identical component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to identical parts with the same reference numerals and component names. Also, the position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to a new position analogous to the new situation.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine mobile Bearbeitungsmaschine 1 zur Bearbeitung von einem Werkstück 2 vor Ort in unterschiedlichen Darstellungen, wobei die Figuren 1 bis 3 die Bearbeitungsmaschine 1 in der Stellung mit großem Bearbeitungsdurchmesser eines Werkzeuges 3 und die Figuren 4 bis 6 die Bearbeitung des Werkstückes 2 bei einem kleineren Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeuges 3 darstellen. Mit dem Ausdruck„Bearbeitung vor Ort" ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass das Werkstück 2 am Ort der Verwendung des Werkstückes 2 bearbeitet wird, wobei die Bearbeitung am bereits eingebauten Werkstück 2 oder aber vorab vor dessen Einbau in eine größere Vorrichtung erfolgen kann. Demzufolge wird die Bearbeitungsmaschine 1 bei Bedarf an diesen jeweiligen Bearbeitungsort verbracht. Figures 1 to 6 show a mobile processing machine 1 for processing of a workpiece 2 on site in different representations, wherein Figures 1 to 3, the processing machine 1 in the position with a large machining diameter of a tool 3 and Figures 4 to 6, the machining of the workpiece 2 represent at a smaller machining diameter of the tool 3. For the purposes of the invention, the term "machining on site" means that the workpiece 2 is machined at the location of use of the workpiece 2, wherein the machining can take place on the already installed workpiece 2 or in advance prior to its installation in a larger device Accordingly, the processing machine 1 is spent as needed at that particular processing location.
Die Bearbeitung des Werkstückes 2 erfolgt insbesondere spanend, wozu das Werkzeug 3 beispielsweise durch einen Bohrer, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, oder durch einen Fräskopf gebildet sein kann. Dazu kann diese Bearbeitungsmaschine 1 über eine Werkzeugaufnahme 4 verfügen, sodass das Werkzeug 3 auswechselbar an der Bearbeitungsmaschine 1 angeordnet ist und es damit möglich wird, unterschiedlichste Werkzeuge 3 an der Bearbeitungsmaschine 1 zu montieren und damit unterschiedliche Bearbeitungen zu ermöglichen. The machining of the workpiece 2 is carried out in particular by machining, for which purpose the tool 3 can be formed, for example, by a drill, in particular as shown in FIG. 3, or by a milling head. For this purpose, this processing machine 1 may have a tool holder 4, so that the tool 3 is interchangeably arranged on the processing machine 1 and thus it becomes possible to mount a wide variety of tools 3 on the processing machine 1 and thus allow different processing.
Anstelle der spanenden Bearbeitung von Werkstücken 2 kann die mobile Bearbeitungsmaschine 1 aber auch für andere Bearbeitungen verwendet werden, beispielsweise für Schleifar- beiten, für Verbindungsverfahren, wie z.B. schweißen, löten, nieten, etc.. Letztendlich ist dies eine Frage des eingesetzten Werkzeuges 3, das nicht Gegenstand der Erfindung ist, insbesondere da dies auswechselbar an der Bearbeitungsmaschine 1 befestigt ist. Das Werkstück 2 ist in den dargestellten Figuren als Flansch ausgebildet, insbesondere als Flansch für den Aufbau eines Turms eines Krans. Selbstverständlich können aber auch andere Werkstücke 2 bearbeitet werden, insbesondere Großbauteile, wobei - wie dies im Nachstehenden noch dargelegt wird - es mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine 1 auch möglich ist, Bauteile mit geringeren Durchmessern von 2 m bis 3 m zu bearbeiten. Instead of machining workpieces 2, however, the mobile processing machine 1 can also be used for other operations, for example for grinding work, for joining methods, such as welding, soldering, riveting, etc. Ultimately, this is a question of the tool 3 used, that is not the subject of the invention, especially since this is interchangeable attached to the processing machine 1. The workpiece 2 is formed in the illustrated figures as a flange, in particular as a flange for the construction of a tower of a crane. Of course, however, other workpieces 2 can be processed, in particular large components, wherein - as will be explained below - it is also possible with the inventive processing machine 1 to machine components with smaller diameters of 2 m to 3 m.
Die mobile Bearbeitungsmaschine 1 kann direkt auf den zu bearbeitenden Bauteil bzw. das zu bearbeitende Werkstück 2 (die Begriffe„Bauteil" und„Werkstück" werden in dieser Beschreibung synonym verwendet) oder, wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt, auf einen separa- ten Unterbau 5 aufgesetzt werden, der selbstverständlich den statischen und dynamischen Anforderungen für die Belastungen während der Bearbeitung des Werkstückes 2 genügen muss. The mobile processing machine 1 can be used directly on the component to be machined or the workpiece 2 to be machined (the terms "component" and "workpiece" are used synonymously in this description) or, as shown in FIGS. Substructure 5 are placed, of course, must meet the static and dynamic requirements for the loads during machining of the workpiece 2.
Die mobile Bearbeitungsmaschine 1 umfasst bei der dargestellten Ausführungsvariante einen Ausleger 6. Dieser Ausleger 6 kann beispielsweise aus zwei miteinander verschraubten Schweißkonstruktionen aufgebaut sein. Selbstverständlich können auch beliebige andere Konstruktionen für den Ausleger 6 verwendet werden. The mobile processing machine 1 comprises in the illustrated embodiment, a boom 6. This boom 6 may for example be constructed of two screwed together welding structures. Of course, any other constructions for the boom 6 can be used.
Der Ausleger 6 ist Träger diverser Aggregate der Bearbeitungsmaschine 1, wie beispielsweise eines elektrischen Schaltschrankes 7, einem Hydraulikaggregat 8, einem Ölkühler 9 sowie weiterer für die Bearbeitung des Werkstückes 2 benötigter Nebenaggregate. Diese Aggregate sind im hinteren Teil des Auslegers angeordnet. Im vorderen Bereich des Auslegers 6 umfasst dieser zumindest einen, vorzugsweise zwei oder mehrere Auslegerarme 10, die insbesondere aus einem Metall bzw. Metalllegierung bestehen um damit die während der Bearbeitung des Werkstückes 2 auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, ohne dass dabei Verwindungen oder Biegungen, etc. auftreten. Die Auslegerarme 10 bilden die Basis für die Verstellbarkeit in der X-Achse, also die Verstellbarkeit des Werkzeuges 3 in horizontaler, linearer Richtung. Dazu können diese Auslegerarme 10 mit vorgespannten Rollenumlaufeinheiten geführt und über Kugelgewindespindel mit zumindest einem Servomotor angetrieben sein. Es können aber auch andere Antriebseinheiten verwendet werden, beispielsweise die aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsmotoren aus dem Großmaschinenbau, insbesondere ein Tor- quemotor, ein Linearmotor, oder ein hydraulischer Antrieb. Des Weiteren ist es möglich, dass die Auslegerarme aus ineinander teleskopartig verschiebbaren Auslegerarmteilen bestehen, um damit eine entsprechende Verlängerung der Verstellbarkeit der X-Achse zu erreichen. The boom 6 is carrier various units of the processing machine 1, such as an electrical cabinet 7, a hydraulic unit 8, an oil cooler 9 and other required for the machining of the workpiece 2 ancillaries. These units are arranged in the rear part of the boom. In the front region of the jib 6, this comprises at least one, preferably two or more cantilever arms 10, which in particular consist of a metal or metal alloy in order to be able to absorb the forces occurring during the machining of the workpiece 2 without twisting or bending, etc occur. The extension arms 10 form the basis for the adjustability in the X-axis, ie the adjustability of the tool 3 in the horizontal, linear direction. For this purpose, these cantilever arms 10 may be guided with prestressed roller circulation units and be driven via ball screw with at least one servomotor. However, it is also possible to use other drive units, for example the drive motors from large-scale machine construction known from the prior art, in particular a torque motor, a linear motor, or a hydraulic drive. Furthermore, it is possible that the cantilever arms consist of telescopically displaceable Auslegerarmteilen in order to achieve a corresponding extension of the adjustability of the X-axis.
Die Positionsüberwachung, d.h. die relative Stellung des Werkzeuges 3 in X-Richtung, bezogen auf das Werkstück 2, kann beispielsweise über einen entsprechenden Geber Servomotor erreicht werden. Position monitoring, i. the relative position of the tool 3 in the X direction, based on the workpiece 2, can be achieved for example via a corresponding encoder servomotor.
Die Verstellbarkeit, d.h. der Verstellweg in X-Richtung, also die lineare Verstellbarkeit in einer Ebene kann dabei im Bereich zwischen 0-4m, beispielsweise 3,4m, betragen. The adjustability, i. the adjustment in the X direction, ie the linear adjustability in a plane can be in the range between 0-4m, for example, 3.4m.
Es ist weiters möglich, dass das Werkzeug 3 auch höhenverstellbar ausgebildet ist (Verstellbarkeit in Z-Richtung). Dazu kann der bewegte Schlittenteil der X-Achse den Unterbau für die Z-Achse bilden. Diese kann ebenfalls mit vorgespannten Rollenumlaufeinheiten geführt und über Kugelgewindespindel mit einem Servomotor angetrieben werden, wobei auch hier wiederum die Möglichkeit besteht, dass die Positionsüberwachung über einen Geber im Servomotor erfolgt. Für die Veränderung der Höhenlage des Werkzeuges 3 kann am Ausleger 6 ein Höhenverstellschlitten 11 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Höhenverstellung im Bereich zwischen 0 und Im, beispielsweise bis zu 65cm, betragen. It is also possible that the tool 3 is also adjustable in height (adjustability in the Z direction). For this purpose, the moving slide part of the X-axis can form the substructure for the Z-axis. This can also be performed with preloaded roller recirculating units and driven by ball screw with a servomotor, which again there is the possibility that the position monitoring is done via a sensor in the servo motor. For the change in the altitude of the tool 3, a height adjustment slide 11 can be arranged on the boom 6. For example, the height adjustment in the range between 0 and Im, for example, up to 65cm, amount.
Am Höhenverstellschlitten 11 der Z-Achse ist eine Bearbeitungsspindel 12 montiert. Diese kann wälzgelagert ausgeführt sein. Angetrieben kann die Bearbeitungsspindel 12 beispielsweise über einen Zahnriemen und ein Schaltgetriebe von einem Hauptspindelmotor sein. Dieser Hauptspindelmotor kann beispielsweise eine Leistung von 40 kW aufweisen. Die Bearbeitungsspindel 12 kann fettlebensdauergeschmiert ausgeführt sein und kann je nach Schaltstufe des Getriebes eine Drehzahl im Bereich zwischen 0-2000 U/min erreichen. On height adjustment slide 11 of the Z-axis, a machining spindle 12 is mounted. This can be carried out with roller bearings. The machining spindle 12 can be driven, for example, via a toothed belt and a gearbox of a main spindle motor. This main spindle motor, for example, have a power of 40 kW. The machining spindle 12 may be grease-lubricated and may reach a speed in the range between 0-2000 rpm, depending on the gear shift stage of the transmission.
Die voranstehend in der Beschreibung der Figuren wiedergegebenen Zahlenwerte sind lediglich beispielhafter Natur und können bei Bedarf auch andere Kennwerte für die Bearbeitungsmaschine 1 gewählt werden, beispielsweise eine höhere oder geringerer Leistung des Hauptspindelmotors, oder eine höhere oder geringere Drehzahl. Anstelle der Wälzlagerung der Bearbeitungsspindel besteht auch die Möglichkeit einer Gleitlagerung. Aufgrund der Größe der Bearbeitungsmaschine 1 ist der Ausleger 6 begehbar ausgeführt. Da die Bearbeitungsmaschine 1 auch auf höheren Werkstücken 2 aufgebaut werden kann, beispielsweise auf Türmen von Kränen, kann dazu ein Rundgang 13, vorzugsweise mit einem Geländer, vorgesehen werden. The numerical values given above in the description of the figures are merely exemplary in nature and, if required, other characteristic values can also be selected for the processing machine 1, for example a higher or lower power of the main spindle motor, or a higher or lower speed. Instead of the rolling bearing of the machining spindle, there is also the possibility of a plain bearing. Due to the size of the processing machine 1, the boom 6 is made walkable. Since the processing machine 1 can also be constructed on higher workpieces 2, for example towers of cranes, a tour 13, preferably with a railing, can be provided for this purpose.
Des Weiteren ist es möglich, dass im äußeren Bereich, falls erforderlich, eine zusätzliche Kabine (nicht dargestellt) angebaut werden kann, insbesondere an der Unterseite des Auslegers 6. Insbesondere ist diese derart angeordnet, dass sie den seitlichen Zugang, bzw. die seitliche Einsicht zum Werkzeug 3 ermöglicht. Bei Werkstücken mit einer Höhe von unter 2,5m ist in der Regel eine derartige Kabine nicht erforderlich, speziell wenn das Werkstück 3 am Boden bearbeitet wird. Sollte eine derartige Kabine vorhanden sein, kann diese beispielsweise über den Rundgang 13 mit Hilfe einer Leiter erreichbar sein. Es wird mithilfe der Kabine also auch bei einem höher gelegenen Aufstellungsort der Bearbeitungsmaschine 1 ein sicherer Werkzeugwechsel durch das Bedienpersonal im Bereich der Bearbeitungsspindel 12 ermöglicht. Furthermore, it is possible that in the outer area, if necessary, an additional cabin (not shown) can be grown, in particular on the underside of the boom 6. In particular, this is arranged such that they the lateral access, or the lateral insight to the tool 3 allows. For workpieces with a height of less than 2.5m, such a cab is usually not required, especially when the workpiece 3 is being worked on the ground. Should such a cabin be present, this can be achieved, for example, via the circuit 13 with the aid of a ladder. It is with the help of the cab so even at a higher location of the processing machine 1 a safe tool change by the operator in the field of machining spindle 12 allows.
Der Ausleger 6 ist auf einem ersten Schwerlastdrehtisch 14 angeordnet, insbesondere direkt mit diesem verbunden. Über diesen ersten Schwerlastdrehtisch 14 wird eine Drehbewegung der Bearbeitungsmaschine 1, d.h. des Auslegers 6 und damit des Werkzeuges 3, in der horizontalen Ebene ermöglicht (C-Achse). Dieser erste Schwerlastdrehtisch 14 ist im Detail in Fig. 7 näher dargestellt. The boom 6 is arranged on a first heavy duty turntable 14, in particular directly connected thereto. About this first heavy duty turntable 14 is a rotational movement of the processing machine 1, i. the boom 6 and thus the tool 3, in the horizontal plane allows (C-axis). This first heavy duty turntable 14 is shown in detail in Fig. 7 in more detail.
Mit dem Begriff„Schwerlastdrehtisch" soll zum Ausdruck gebracht werden, dass dieser Drehtisch dazu vorgesehen ist, Lasten von einigen tausend kg zu tragen. Die Bearbeitungsmaschine 1 kann beispielsweise inklusive dieses ersten Schwerlastdrehtisches 14 ein Gesamtge- wicht von 35t aufweisen. The term "heavy-duty turntable" is intended to express that this turntable is intended to carry loads of a few thousand kg., For example, including this first heavy-duty turntable 14, the processing machine 1 may have a total weight of 35 t.
Zur Aufnahme des Auslegers 6 weist der erste Schwerlastdrehtisch 14 zwei Halteelemente 15, 16 auf. Selbstverständlich kann nur ein Halteelement 15 oder können mehrere Halteelemente 15, 16 angeordnet werden. Diese Halteelemente 15, 16 bei der dargestellten Ausführungsvari- ante sind im Querschnitt winkelförmig ausgebildet mit einem Horizontalelement 17, 18, auf das der Ausleger 6 direkt aufgelegt und damit verbunden werden kann, sowie zumindest annähernd im rechten Winkel davon nach unten abstehende Vertikalelemente 19, 20. Um eine genügende hohe Steifigkeit zu erreichen, können zwischen diesen Versteifungselemente 21, 22 angeordnet sein. Diese Versteifungselemente 21, 22 können an einem Halteelementauf- nahmelement 23, 24 angeordnet, insbesondere mit diesem verbunden, beispielsweise verschweißt, sein. Diese Halteelementaufnahmeelemente 23, 24 können dabei gesonderte Teile sein oder mit einem Drehteller 25 des Schwerlastdrehtisches 14 einstückig ausgebildet sein. Generell muss dieser Drehteller 25 nicht unbedingt einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen sondern kann dieser davon abweichende Geometrien aufweisen. Der Drehteller 25 kann über eine Rollendrehverbindung mit einer Außenverzahnung 26 im Schwerlastdrehtisch 14 drehbeweglich gelagert sein. Als Antrieb für die Drehbewegung werden bei der dargestellten Ausführungsvariante zwei Servomotoren 27, 28 verwendet, die entweder ein mit der Außenverzahnung kämmendes Zahnrad oder eine Drehspindel zur Übertragung der Drehbewegung auf die Außenverzahnung 26 und damit den Drehteller 25 aufweisen. For receiving the boom 6, the first heavy-duty turntable 14 has two holding elements 15, 16. Of course, only one holding element 15 or several holding elements 15, 16 can be arranged. These holding elements 15, 16 in the illustrated embodiment are angled in cross-section with a horizontal element 17, 18, on which the boom 6 can be placed directly and connected to it, and at least approximately at right angles thereof downwardly projecting vertical elements 19, 20th In order to achieve a sufficient high rigidity, between these stiffening elements 21, 22 may be arranged. These stiffening elements 21, 22 can be arranged on a retaining element receiving element 23, 24, in particular connected thereto, for example welded, to be. This holding element receiving elements 23, 24 may be separate parts or formed integrally with a turntable 25 of the heavy duty turntable 14. In general, this turntable 25 does not necessarily have a circular cross-section but may have different geometries. The turntable 25 may be rotatably supported via a roller pivot connection with an external toothing 26 in the heavy-duty turntable 14. As a drive for the rotational movement, two servo motors 27, 28 are used in the illustrated embodiment, which either have a meshing with the external teeth gear or a rotary spindle for transmitting the rotational movement to the external teeth 26 and thus the turntable 25.
Die beiden Servomotoren 27, 28 sind bei der dargestellten Ausführungsvariante in einer Ausnehmung der Horizontalelemente 17, 18 der Halteelemente 15, 16 platziert, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Insbesondere sind diese beiden Servomotoren 27, 28 einander gegenüberliegend an der Außenverzahnung 26 angeordnet. Vorzugsweise weisen die Servomotoren 27, 28 ein Getriebe im so genannten Master-Slave-Betrieb auf und sind elektronisch gegeneinander verspannt um damit eine höhere Synchronität des Antriebes zu erreichen und um die Struktur des Antriebs zu vereinfachen. The two servomotors 27, 28 are placed in the illustrated embodiment in a recess of the horizontal elements 17, 18 of the holding elements 15, 16, as can be seen from FIG. In particular, these two servomotors 27, 28 are arranged opposite one another on the outer toothing 26. Preferably, the servomotors 27, 28 have a transmission in the so-called master-slave operation and are electronically braced against each other so as to achieve a higher synchronicity of the drive and to simplify the structure of the drive.
Für die Feststellung der relativen Position kann bzw. können diese beiden Servomotoren 27, 28 wiederum über einen Geber verfügen, wobei zusätzlich auch ein externer Geber bzw. externes Messsystem zur Überwachung der aktuellen Position (Drehstellung) vorhanden sein kann. For the determination of the relative position, these two servomotors 27, 28 can in turn have an encoder, wherein in addition an external encoder or external measuring system for monitoring the current position (rotational position) can also be present.
Anstelle von Servomotoren 27, 28 besteht auch die Möglichkeit, wenngleich nicht bevorzugt, andere Antriebsaggregate als Antriebselemente zu verwenden, wie dies voranstehend schon kurz angesprochen wurde. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass nur ein derartiger Servomotor angeordnet ist bzw. dass mehr als zwei Servomotoren 27, 28 bzw. Antriebselemente über den Umfang der Außenverzahnung 26 verteilt angeordnet werden, wobei in letzterem Fall es ebenfalls wieder bevorzugt ist, wenn diese im Master-Slave-Betrieb betrieben werden. Insbesondere kann pro Winkelbereich des Drehbereichs des Drehtellers 25 ausgewählt aus einem Bereich von 45° bis 180° zumindest ein derartiges Antriebselement angeordnet werden. Es besteht also die Möglichkeit, dass insbesondere gleich verteilt drei, vier, sechs oder mehr derartige Antriebselemente angeordnet werden, wobei diese Antriebselemente um 120° bzw. 90° bzw. bzw. 60 °, etc. gegeneinander versetzt sind. Instead of servomotors 27, 28 it is also possible, although not preferred, to use other drive units as drive elements, as has already been briefly mentioned above. Furthermore, there is the possibility that only such a servomotor is arranged or that more than two servomotors 27, 28 or drive elements are distributed over the circumference of the external toothing 26, wherein in the latter case it is also preferred again, if this in the master -Slave operation to be operated. In particular, at least one such drive element can be arranged per angular range of the rotation range of the turntable 25, selected from a range of 45 ° to 180 °. Thus, there is the possibility that in particular evenly distributed three, four, six or more such drive elements are arranged, these drive elements are offset by 120 ° or 90 ° or or 60 °, etc. against each other.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass unterhalb dieses ersten Schwerlastdrehtisches 14 ein zweiter Schwerlastdrehtisch 29 angeordnet ist, wie dies aus den Figuren 1-6 ersichtlich ist. Dabei ist der erste Schwerlastdrehtisch 14 nicht koaxial zum zweiten Schwerlastdrehtisch 29 angeordnet, sondern außermittig zu diesem, wie dies insbesondere aus den Darstellungen der Figuren 1-6 ersichtlich ist. Der erste Schwerlastdrehtisch 14 kann dabei unmittelbar mit einem Drehteller 30 des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 verbunden sein. According to the invention, it is now provided that a second heavy-duty turntable 29 is arranged below this first heavy-duty turntable 14, as can be seen from FIGS. 1-6. In this case, the first heavy duty turntable 14 is not arranged coaxially to the second heavy duty turntable 29, but eccentrically to this, as can be seen in particular from the illustrations of Figures 1-6. The first heavy duty turntable 14 may be directly connected to a turntable 30 of the second heavy duty turntable 29.
Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, dass der erste Schwerlastdrehtisch 14 nicht auf den zweiten Schwerlastdrehtisch 29 aufgesetzt ist sondern vielmehr in einer Ausnehmung des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 angeordnet wird, um damit eine geringere Bauhöhe derAlternatively, there is also the possibility that the first heavy-duty turntable 14 is not placed on the second heavy-duty turntable 29 but rather is arranged in a recess of the second heavy-duty turntable 29, so as to lower the overall height
Bearbeitungsmaschine 1 zu erreichen. Diese Ausnehmung im zweiten Schwerlastdrehtisch 29 kann dabei derart ausgebildet sein, dass der erste Schwerlastdrehtisch 14 nur über einen Teil seiner Höhe in den Schwerlastdrehtisch 29 hineinreicht bzw. besteht auch die Möglichkeit, dass dieser so weit im zweiten Schwerlastdrehtisch 29 angeordnet ist, dass jedenfalls noch eine ungestörte Drehbewegung des Auslegers 6 ermöglicht ist. To reach processing machine 1. This recess in the second heavy-duty turntable 29 can be designed such that the first heavy-duty turntable 14 only extends over part of its height into the heavy-duty turntable 29 or there is also the possibility that it is arranged so far in the second heavy-duty turntable 29 that at least one more undisturbed rotational movement of the boom 6 is possible.
Bei den Ausführungsvarianten nach den Figuren 1-6 weist der zweite Schwerlastdrehtisch 29 einen größeren wirksamen Durchmesser 31 für die Drehbewegung auf als der erste Schwerlastdrehtisch 14. Insbesondere weist der zweite Schwerlastdrehtisch 29 einen für die Drehbe- wegung wirksamen Durchmesser auf, der um zumindest 100 % bzw. zumindest 150 % bzw. zumindest 180 % größer ist als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des ersten Schwerlastdrehtisches 14. Mit dem Ausdruck„wirksamer Durchmesser für die Drehbewegung" ist dabei jener Durchmesser an der Außenverzahnung 26 gemeint. In the embodiment variants according to FIGS. 1-6, the second heavy-duty turntable 29 has a larger effective diameter 31 for the rotational movement than the first heavy-duty turntable 14. In particular, the second heavy-duty turntable 29 has an effective diameter for the rotary movement which is at least 100% or at least 150% or at least 180% greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of the first heavy duty turntable 14th By the term "effective diameter for the rotational movement" is meant that diameter on the external toothing 26.
Vorzugsweise ist jedoch dieser wirksame Durchmesser auf einen Wert beschränkt, der maxi- mal um 500 % bzw. um maximal 250 % größer ist, als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des ersten Schwerlastdrehtisches 14. Preferably, however, this effective diameter is limited to a value which is at most 500% or at most 250% greater than the corresponding diameter of the first heavy-duty turntable 14 which is effective for the rotary movement.
Mit Ausnahme der Halteelemente 15, 16 für den Ausleger 6 ist der zweite Schwerlastdrehtisch 29 funktionell im Wesentlichen vorzugsweise gleich ausgebaut wie der erste Schwerlast- träger 14, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden und nachfolgenden Ausführungen dazu verwiesen sei. Insbesondere weist der zweite Schwerlastdrehtisch 29 zumindest ein eigenes Antriebselement, vorzugsweise einen oder mehrere Servomotoren auf, um einen voneinander unabhängigen Antrieb der beiden Schwerlastdrehtische 14, 29 zu ermöglichen. Es ist aber auch möglich, dass diese mit dem oder den Servomotor(en) 27, 28 gegebenenfalls mit einer gemeinsamen Regel- und/oder Steuereinheit betrieben werden können, um die Bewegungsabläufe der beiden Schwerlastdrehtische 14, 29 aufeinander abzustimmen. With the exception of the holding elements 15, 16 for the boom 6, the second heavy-duty turntable 29 is functionally substantially substantially the same as the first heavy-duty carrier 14, so that reference is made to avoid repetition in the preceding and following remarks thereto. In particular, the second heavy-duty turntable 29 has at least one own drive element, preferably one or more servomotors, in order to enable an independent drive of the two heavy-duty turntables 14, 29. But it is also possible that these with the or the servo motor (s) 27, 28 may optionally be operated with a common control and / or control unit to match the movement of the two heavy duty turntables 14, 29 to each other.
Der oder die Servomotoren 27, 28 weisen insbesondere ein Antriebsmoment von zumindest 90 Nm auf. Die Antriebselemente, insbesondere die Servomotoren, für den zweiten Schwerlastdrehtisch 29 weisen hingegen vorzugsweise ein Antriebsmoment von zumindest 100 Nm auf. The one or more servomotors 27, 28 have in particular a drive torque of at least 90 Nm. The drive elements, in particular the servomotors, for the second heavy duty turntable 29, however, preferably have a drive torque of at least 100 Nm.
Zur Verbindung der beiden Schwerlastdrehtische 14, 29 kann der erste Schwerlastdrehtisch 14 über entsprechende Laschen bzw. Ausnehmungen an einem Flansch mit dem Drehteller des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 verschraubt sein bzw. besteht auch die Möglichkeit, dass die beiden Schwerlastdrehtische miteinander verschweißt werden oder aber auch auf andere Art und Weise miteinander verbunden werden. Durch die Anordnung des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 an der Bearbeitungsmaschine 1 wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad zu den oben beschriebenen drei Freiheitsgraden (X-, Z- und C-Achse) zur Verstellung des Werkzeuges 3 erreicht. Es wird damit ein Verstellbereich des Werkzeuges 3 ermöglicht, der in horizontaler Richtung zwischen 2 m und 30 m, insbe- sondere zwischen 2 m und 20 m, vorzugsweise zwischen 3 m und 16 m, betragen kann. Dazu ist in den Figuren 1-3 ein großer Bearbeitungsdurchmesser für das Werkzeug 2 dargestellt, in den Figuren 4-6 hingegen ein kleinerer Bearbeitungsdurchmesser. Es wird also mit der Erfindung durch die Anordnung des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 ermöglicht, ohne prinzipiel- le Änderung der Bearbeitungsmaschine 1 im Vergleich zu einer Ausführung mit nur einemTo connect the two heavy-duty turntables 14, 29, the first heavy-duty turntable 14 can be bolted to the turntable of the second heavy-duty turntable 29 via corresponding lugs or recesses on a flange, or it is also possible that the two heavy-duty turntables are welded together or else to another Way combined with each other. The arrangement of the second heavy duty turntable 29 on the processing machine 1, an additional degree of freedom to the above-described three degrees of freedom (X, Z and C axis) for adjusting the tool 3 is achieved. It is thus possible an adjustment of the tool 3, in the horizontal direction between 2 m and 30 m, in particular may be between 2 m and 20 m, preferably between 3 m and 16 m. For this purpose, a large machining diameter for the tool 2 is shown in FIGS. 1-3, whereas in FIGS. 4-6 a smaller machining diameter is shown. It is therefore made possible with the invention by the arrangement of the second heavy-duty turntable 29, without a fundamental change of the processing machine 1 in comparison to a design with only one
Schwerlastdrehtisch 14 eine größere Spannweite bzw. ein größerer Bearbeitungsdurchmesser zur Verfügung zu stellen, wobei aufgrund der azentrischen Anordnung des ersten Schwerlastdrehtisches 14 auf dem zweiten Schwerlastdrehtisch 29 unterschiedliche Bearbeitungsradien für das Werkzeug 3 zusätzlich zur Linearverstellung in X-Richtung ermöglicht werden. Zu- dem wird damit gleichzeitig erreicht, dass der Ausleger 6, insbesondere die Auslegerarme 10, unverändert bleiben kann bzw. können, sodass keine Beeinträchtigung der mechanischen Stabilität, insbesondere im Hinblick auf die aufzunehmenden Kräfte bzw. Momente während der Bearbeitung vorhanden sind, die zu Berücksichtigen wären, beispielsweise durch eine massivere Ausführung derselben. Zudem kann durch diese Anordnung erreicht werden, dass nicht nur kreisrunde Werkstücke 2, insbesondere Flansche, wie dies in den Figuren 1-6 dargestellt ist, bearbeitet werden können, sondern dass auch ovale Werkstücke 2 mit größeren Durchmessern durch die zusätzliche Möglichkeit der Verstellung in X-Richtung des Werkzeuges 2, neben der Verstellung über das Linearverstellelement am Ausleger 6 an dem das Werkzeug angeordnet ist, insbesondere die Auslegerarme 10, einfacher bearbeitet werden können. Heavy duty turntable 14 to provide a larger span or a larger machining diameter available, due to the acentric arrangement of the first heavy duty turntable 14 on the second heavy duty turntable 29 different machining radii for the tool 3 in addition to the linear adjustment in the X direction. In addition, it is achieved at the same time that the boom 6, in particular the cantilever arms 10, can or may remain unchanged, so that there is no impairment of the mechanical stability, in particular with regard to the forces or moments to be absorbed during machining Would be considered, for example, by a more massive execution of the same. In addition, can be achieved by this arrangement that not only circular workpieces 2, in particular flanges, as shown in Figures 1-6, can be edited, but that also oval workpieces 2 with larger diameters by the additional possibility of adjustment in X. Direction of the tool 2, in addition to the adjustment via the Linearverstellelement on the boom 6 on which the tool is arranged, in particular the cantilever arms 10, can be easily edited.
Während der Bearbeitung des Werkstückes 2, insbesondere der mechanischen, beispielsweise spanenden, Bearbeitung des Werkstückes 2, wird dieses insbesondere nicht gedreht sondern werden ausschließlich die entsprechenden Bauteile der Bearbeitungsmaschine 1 bewegt, insbesondere das Werkzeug 3 über die vier Freiheitsgrade, welche durch die Bearbeitungsma- schine 1 zur Verfügung gestellt werden. D.h. mit anderen Worten, das Werkzeug 2 befindet sich selbst nicht auf einem Drehtisch. Es wird damit eine höhere Präzision der Bearbeitung des Werkstückes 2 ermöglicht, da dieses vor der Bearbeitung selbst genau justiert werden kann und während der Bearbeitung keinerlei Störungen durch Antriebe oder dgl. vorhanden sind. Nach der Einstellung des erforderlichen bzw. gewünschten Bearbeitungsdurchmessers des Werkzeuges 3 kann sich bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1-6 ausschließlich die Rollendrehverbindung mit der Außenverzahnung 26 des zweiten Schwerlastdrehtisches 29, d.h. dessen Drehteller, drehen. Wie bereits erwähnt kann jedoch eine kombinierte Bewegung aus den beiden Schwerlastdrehtischen 14, 29 unter Umständen von Vorteil sein, wozu es möglich ist, dass über eine entsprechende Steuerung die Antriebe, d.h. die Antriebselemente des ersten Schwerlastdrehtisches 14, also beispielsweise die Servomotoren 27, 28, mit den entsprechenden Antriebselementen des zweiten Schwerlastdrehtisches 29 kommunizieren bzw. aufeinander abgestimmt werden. During the machining of the workpiece 2, in particular the mechanical, for example machining, machining of the workpiece 2, this is not rotated in particular but only the corresponding components of the processing machine 1 are moved, in particular the tool 3 on the four degrees of freedom, by the processing machine 1 be made available. In other words, the tool 2 is not itself on a turntable. It is thus a higher precision of the machining of the workpiece 2 allows, as this can be precisely adjusted before editing itself and during processing no interference by drives or the like. Are present. After setting the required or desired machining diameter of the tool 3 can in the embodiment of Figures 1-6 exclusively the roller slewing connection with the external teeth 26 of the second heavy duty turntable 29, ie, the turntable rotate. As already mentioned, however, a combined movement of the two heavy-duty turntables 14, 29 may be advantageous under what circumstances it is possible that the drives, ie the drive elements of the first heavy duty turntable 14, so for example the servomotors 27, 28 communicate with the corresponding drive elements of the second heavy duty turntable 29 or coordinated with each other via a corresponding control.
Es besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass nicht nur zwei derartige Schwerlastdrehtische 14, 29 übereinander angeordnet werden, sondern beispielsweise drei, vier, etc. um damit einen größeren Verstellbereich des Werkzeuges 3 zu erreichen, d.h. einen größeren Bearbeitungsradius. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Schwerlastdrehti- sehe 14, 29 zueinander hinsichtlich ihres wirksamen Durchmessers für die Drehbewegung, d.h. im Bereich der Außenverzahnung 26, modular aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise kann ein Schwerlastdrehtisch jeweils einen für die Drehbewegung wirksamen Durchmesser aufweisen, der um einen konstanten relativen Wert, z.B. 200 %, größer ist als der entsprechende für die Drehbewegung wirksame Durchmesser des jeweils darüber angeordneten Schwerlastdrehtisches. It is within the scope of the invention, the possibility that not only two such heavy duty turntables 14, 29 are arranged one above the other, but for example, three, four, etc. in order to achieve a larger adjustment of the tool 3, i. a larger machining radius. In this case, it is advantageous if the individual Schwerlastdrerehti- see see 14, 29 to each other in terms of their effective diameter for the rotational movement, i. in the field of external teeth 26, are modularly matched. For example, a heavy duty turntable may each have a rotary effective diameter which is set at a constant relative value, e.g. 200%, greater than the corresponding effective for the rotational movement diameter of each arranged above heavy duty turntable.
Zur Erhöhung der Präzision der Bearbeitung des Werkstückes 2 kann, nachdem mitunter sehr hohe Ausladungen zur Erreichung des Bearbeitungsdurchmessers für das Werkzeug 3 vorhanden sind, an der Unterseite des Auslegers 6 zumindest eine Abstützvorrichtung 32, insbe- sondere eine hydraulisch arbeitende Abstützeinheit, vorgesehen sein, wobei vorzugsweise links und rechts des Auslegers 6 gelegen jeweils eine derartige Abstützvorrichtung 32 angeordnet ist. Über diese Abstützvorrichtung(en) 32 ist es möglich, dass sich die Bearbeitungsmaschine 1 während der Bearbeitung des Werkstückes 2 auf diesem abstützt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die direkt auf dem Werkstück aufliegende Oberfläche der Abstützvorrich- tung(en) 32 mit einem Elastomer oder einem Kunststoff mit dazu vergleichbaren Eigenschaften versehen sind, sodass durch das Abstützen auf der Oberfläche des Werkstückes 2 keine Beschädigungen auftreten. Diese Abstützvorrichtung 32 ist vereinfacht in Fig. 11 wiedergegeben. Insbesondere umfasst diese einen Hydraulikzylinder 33, dessen Kolben auf ein Abstützelement 34 wirkt. Die Abstützvorrichtung 32, insbesondere das Abstützelement 34, kann als Abstützteller ausgebildet sein, wozu an der Unterseite tellerförmig das angesprocheneTo increase the precision of the machining of the workpiece 2, after sometimes very high projections to achieve the machining diameter for the tool 3 are present, on the underside of the boom 6 at least one support device 32, in particular a hydraulically operating support unit, be provided preferably located on the left and right of the boom 6 each such a support device 32 is arranged. About this support device (s) 32, it is possible that the processing machine 1 is supported during processing of the workpiece 2 on this. It is advantageous if the surface of the supporting device (s) 32 lying directly on the workpiece is provided with an elastomer or a plastic having comparable properties, so that no damage occurs on the surface of the workpiece 2 due to the support. This support device 32 is shown in simplified form in FIG. 11. In particular, this comprises a hydraulic cylinder 33, the piston of which acts on a support element 34. The support device 32, in particular the support element 34, may be formed as a support plate, including on the bottom plate-shaped addressed
Elastomer bzw. Kunststoffelement, das hinsichtlich seiner Härte vergleichbare Eigenschaften zum Elastomer aufweist, angeordnet ist. Andererseits besteht neben der Tellerabstützung auch die Möglichkeit, dass anstelle dieses Abstütztellers eine Abstützrolle (Fig. 11 nicht darge- stellt) vorhanden ist, deren Oberfläche gummiert ist bzw. mit dem Elastomer oder dem Weichkunststoff versehen ist, um damit auch eine Abstützung während der Drehbewegung des Werkzeuges 3 (C-Achse) zu ermöglichen. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann, wie in Fig. 11 strichliert angedeutet, die Abstützvorrichtung 32 zumindest einen Elektromagneten 35 aufweisen, mit dessen Hilfe es bedarfsweise möglich ist, dass sich die Bearbeitungsmaschine 1 am Bauteil, d.h. am Werkstück 2, festhält, beispielsweise während der Einbringung von Vertiefungen oder Ausnehmungen in die Oberfläche des Werkstückes 2, wie beispielsweise die Ausbildung von Boh- rangen. Elastomer or plastic element, which has comparable properties to the elastomer in terms of its hardness, is arranged. On the other hand, in addition to the plate support, there is also the possibility that, instead of this support plate, a support roller (FIG. 11) is not shown. represents) is present, the surface is gummed or provided with the elastomer or the soft plastic, in order to allow a support during the rotational movement of the tool 3 (C-axis). According to a further embodiment variant, as indicated by dashed lines in FIG. 11, the supporting device 32 may have at least one electromagnet 35, with the aid of which it is possible for the processing machine 1 to hold on the component, ie on the workpiece 2, for example during the introduction depressions or recesses in the surface of the workpiece 2, such as the formation of drills.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, dass für das Festhalten der Bearbeitungsmaschine 1 am Werkstück 2 die Elektromagnete erst bei Bedarf in der Abstützvorrichtung 32 angeordnet werden, beispielsweise durch das Ersetzen der gummierten Rollen bzw. des Abstütztellers. According to another embodiment, there is the possibility that for holding the processing machine 1 on the workpiece 2, the electromagnets are placed only when needed in the support device 32, for example by replacing the rubberized rollers or the support plate.
Diese Abstützvorrichtung 32 kann kraft- und/oder positionsgeregelt betreibbar ausgeführt sein. Wie voran stehend ausgeführt, ist bei der in den Figuren 1-6 dargestellten Ausführungsvariante der Bearbeitungsmaschine 1 der zweite Schwerlastdrehtisch 29 mit einem größeren Durchmesser versehen, als der erste Schwerlastdrehtisch 14. Wie nun Fig. 8 zeigt, besteht aber auch die Möglichkeit, dass die beiden Schwerlastdrehtische 14, 29 hinsichtlich ihres Durchmessers gleich sind, bzw. besteht gemäß einer anderen Ausführungsvariante, dass der unterhalb des ersten Schwerlastdrehtisches 14 angeordnete zweite Schwerlastdrehtisch 29 einen kleineren Durchmesser aufweist. Für diese Ausführungsvarianten der Erfindung ist es vorteilhaft, wie dies in Fig. 8 strichliert dargestellt ist, nachdem der erste Schwerlastdrehtisch 14 außermittig auf dem zweiten Schwerlastdrehtisch 29 angeordnet ist und somit über diesen vorragt, wenn der vorragende Teil mit zumindest einem Stützelement 36 zusätzlich neben der Verbindung mit dem zweiten Schwerlastdrehtisch 29 an diesem abgestützt ist. This support device 32 may be executed operatively and / or position-controlled operable. As stated above, in the embodiment of the processing machine 1 shown in FIGS. 1-6, the second heavy-duty turntable 29 is provided with a larger diameter than the first heavy-duty turntable 14. As FIG. 8 now shows, it is also possible that the two heavy-duty turntables 14, 29 are equal in terms of their diameter, or consists according to another embodiment that the arranged below the first heavy-duty turntable 14 second heavy duty turntable 29 has a smaller diameter. For these embodiments of the invention, it is advantageous, as shown in phantom in Fig. 8, after the first heavy-duty turntable 14 off-centered on the second heavy-duty turntable 29 and thus protrudes beyond this, when the protruding part with at least one support member 36 in addition to the Connection with the second heavy duty turntable 29 is supported on this.
Neben der einfachen Rollendrehverbindung, wie sie voranstehend beschrieben wurde, bei der nur ein Rollenkranz vorhanden ist mit Rollen als Wälzlager, wird vorzugsweise ein Drehlager mit einer mehrreihigen Rollendrehverbindung eingesetzt. Beispielsweise ist in Fig. 9 eine dreireihige Rollendrehverbindung 37 dargestellt mit 3 Rollenreihen 38, 39, 40, wobei die beiden Rollenreihen 38, 40 mit horizontal angeordneten Wälzkörpern (Rollen) und die Rollenreihe 39 mit vertikal angeordneten Wälzkörpern ausgebildet ist. Durch diese mehrreihige Rol- lendrehverbindung wird eine präzisere Bewegung des Drehtellers 30 mit dem Zahnkranz 41, der die Außenverzahnung 26 aufweist, erreicht. In addition to the simple roller slewing connection, as described above, in which only one roller ring is present with rollers as bearings, is preferably a pivot bearing used with a multi-row roller slewing connection. For example, in Fig. 9 is a three-row roller slewing connection 37 is shown with 3 rows of rollers 38, 39, 40, wherein the two roller rows 38, 40 is formed with horizontally arranged rolling elements (rollers) and the row of rollers 39 with vertically arranged rolling elements. Through this multi-row roller blind connection, a more precise movement of the turntable 30 with the toothed rim 41, which has the external toothing 26, is achieved.
Anstelle von Rollen als Wälzkörper können im Rahmen der Erfindung generell auch Kugeln als Wälzkörper verwendet werden. Instead of rollers as rolling elements can be used as rolling elements in the invention generally also balls.
Dieser Zahnkranz 41, d.h. das Stirnzahnrad, kann eine sogenannte Duplex-Verzahnung auf- wesen. Andererseits besteht die Möglichkeit, wie dies in Fig. 10 angedeutet ist, dass das Stirnzahnrad, d.h. der Zahnkranz 41, aus zwei übereinander angeordneten Teilzahnrädern 42, 43 besteht, wobei diese beiden Teilzahnräder 42, 43 gegeneinander verdrehbar sind, wie dies in Fig. 10 angedeutet ist, um damit ein Zahnflankenspiel möglichst auf Null einzustellen. This sprocket 41, i. the spur gear, can have a so-called duplex toothing auf-. On the other hand, there is the possibility, as indicated in Fig. 10, that the spur gear, i. the ring gear 41, consists of two superimposed partial gears 42, 43, wherein these two partial gears 42, 43 are rotated against each other, as indicated in Fig. 10, so as to set a backlash as possible to zero.
Um eine höhere Verstellbarkeit des Werkzeuges 3 in X-Richtung zu erreichen, besteht weiters die Möglichkeit, dass wie dies in Fig. 12 dargestellt ist, zwischen dem ersten Schwerlastdrehtisch 14 und dem zweiten Schwerlastdrehtisch 29 bzw. generell zwischen zwei übereinander angeordneten Schwerlastdrehtischen eine Linearverstelleinrichtung 44 angeordnet ist, beispielsweise ein linear verstellbarer Schlitten, wobei auf diesem Schlitten der jeweils obere Schwerlastdrehtisch von zwei übereinander angeordneten Schwerlastdrehtischen befestigt ist. In order to achieve a greater adjustability of the tool 3 in the X direction, there is also the possibility that a linear adjustment device 44 between the first heavy duty turntable 14 and the second heavy duty turntable 29 or generally between two superposed heavy duty turntables as shown in Fig. 12 is arranged, for example, a linearly adjustable carriage, which is mounted on this carriage each upper heavy-duty turntable of two superposed heavy duty rotary tables.
Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass der erste Schwerlastdrehtisch 14 bzw. der jeweils obere Schwerlastdrehtisch von zwei übereinander angeordneten Schwerlastdrehtischen als so genannter Drehverschiebetisch ausgeführt ist. Um bei der Bearbeitung des Werkstückes 2 eine höhere Genauigkeit zu erreichen besteht die Möglichkeit, dass zumindest eine 3D-Koordinaten bestimmende Messeinrichtung am Ausleger 6 angeordnet ist. Diese Messeinrichtung kann beispielsweise durch einen Laser gebildet sein, der mit einem Reflektor zusammenwirkt. Letzterer ist insbesondere auf der Hinterseite der Bearbeitungsspindel 12 montiert, um die Bewegung des Werkzeuges 3 exakt wiederzugeben. Es ist damit eine Online-Erfassung der Position des Werkzeuges 3 möglich. Mit Hilfe der damit umfassten Werte können über eine CNC-Steuerung der Bearbeitungsmaschine 1 jederzeit exakte Korrekturen der Bearbeitung realisiert werden. Zudem ist über diese Messeinrich- tung eine Justierung des Werkzeuges 3 vor der Bearbeitung des Werkstückes 2 möglich. Daneben ist es von Vorteil, wenn am Ausleger 6 der Bearbeitungsmaschine 1 zumindest eine Winkelkorrektureinrichtung angeordnet ist, über die Verkantungen des Werkzeuges 3 im Bezug auf die Oberfläche des Werkstückes 2 erkannt werden können. Mithilfe zumindest einer Winkelmesseinrichtung kann die jeweilige Stellung des bzw. der Schwerlastdrehtische 14, 29 festgestellt werden, d.h. der jeweilige Drehwinkel (C -Achse). Alternatively, there is the possibility that the first heavy-duty turntable 14 or the respective upper heavy-duty turntable of two superposed heavy-duty turntables is designed as a so-called rotary displacement table. In order to achieve a higher accuracy in the machining of the workpiece 2, there is the possibility that at least one 3D coordinate determining measuring device is arranged on the boom 6. This measuring device can be formed for example by a laser, which cooperates with a reflector. The latter is especially on the back the machining spindle 12 mounted to exactly reproduce the movement of the tool 3. It is thus an online detection of the position of the tool 3 possible. With the help of the values thus included, precise corrections of the machining can be realized at any time via a CNC control of the processing machine 1. In addition, an adjustment of the tool 3 before machining the workpiece 2 is possible via this measuring device. In addition, it is advantageous if at least one angle correction device is arranged on the extension arm 6 of the processing machine 1, via which tilting of the tool 3 with respect to the surface of the workpiece 2 can be detected. With the help of at least one angle measuring device, the respective position of the heavy duty turntable or tables 14, 29 can be determined, ie the respective angle of rotation (C axis).
Die Bedienung der Bearbeitungsmaschine selbst kann entweder direkt vom Ausleger 6 aus, das heißt vom Rundgang 13 des Auslegers 6 aus, erfolgen, oder über eine entsprechende Fernbedienung. The operation of the machine itself can be done either directly from the boom 6, that is, from the tour 13 of the boom 6, or via a corresponding remote control.
Es ist weiters von Vorteil, wenn der Bereich des Werkzeuges 3 während der Bearbeitung des Werkstückes 2 mit einer Kamera gefilmt wird, die ebenfalls am Ausleger 6 angeordnet sein kann. An der Bearbeitungsmaschine 1 können unterschiedliche Werkzeuge 3 eingesetzt werden. Um den Wechsel der schweren Werkzeuge zu erleichtern ist es möglich, dass im äußeren Bereich des Auslegers 6 eine Werkzeugwechselplatte installiert ist. Auf dieser kann das auszubauende Werkzeug von der Bearbeitungsspindel 12 abgelegt werden. Von dort kann es dann durch einen oberhalb des Auslegers aufgebauten Kran 45 (Fig. 3) abgenommen und zur Werkzeug- abläge transportiert werden. Das einzubauende Werkzeug 3 erfährt den umgekehrten Weg. It is further advantageous if the area of the tool 3 is filmed during processing of the workpiece 2 with a camera, which can also be arranged on the boom 6. At the processing machine 1 different tools 3 can be used. In order to facilitate the change of heavy tools, it is possible that in the outer region of the boom 6, a tool change plate is installed. On this, the tool to be removed can be stored by the machining spindle 12. From there, it can then be removed by a crane 45 (FIG. 3) constructed above the boom and transported to the tool supports. The tool 3 to be installed undergoes the opposite route.
Für die Bohrbearbeitungen des Werkstückes 2 ist eine Kühlmittelanlage, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vorgesehen, wobei diese aber auch extern aufgestellt werden kann und über entsprechende Schlauchleitungen mit der Bearbeitungsmaschine 1 im Bereich des Werk- zeuges 3 verbunden ist. Sämtliche Zuleitungen wie Elektrik, Pneumatik, Hydraulik und Kühlmittel sind im Maschinenunterbau in sogenannten Energieketten, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind, verlegt. Dies ermöglicht eine Drehung (C-Achsenbewegung) von ca. 400 Grad. Wie aus den Figuren 1-6 ersichtlich ist, ist es von Vorteil, wenn der zweite Schwerlastdrehtisch einen maximalen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes 2, sodass also die Bearbeitungsmaschine 1 innerhalb des Werkstückes 2, also beispielsweise eines Flansches, angeordnet werden kann. Die Zustellung des Werkzeuges 3 an einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Werkstückes 3, d.h. die radiale Positionierung, kann durch eine kombinierte Bewegung der beiden Schwerlastdrehtische 14, 29 bzw. des zumindest einen weiteren Schwerlastdrehtisches und der Verstellung der X-Achse (Auslegerarme 10), gegebenenfalls in Kombination mit einer Verstellung der Höhenlage (Z-Achse) erfolgen. For the drilling operations of the workpiece 2, a coolant system, as known from the prior art, is provided, but this can also be placed externally and is connected via corresponding hose lines with the processing machine 1 in the area of the tool 3. All supply lines such as electrical, pneumatic, hydraulic and coolant are laid in the machine base in so-called energy chains, which are known from the prior art. This allows a rotation (C-axis movement) of about 400 degrees. As is apparent from Figures 1-6, it is advantageous if the second heavy-duty turntable has a maximum diameter which is smaller than the smallest inner diameter of the workpiece 2 to be machined, so that the processing machine 1 within the workpiece 2, so for example one Flange, can be arranged. The delivery of the tool 3 to a certain point on the surface of the workpiece 3, ie the radial positioning, by a combined movement of the two heavy duty turntables 14, 29 and the at least one further heavy duty turntable and the adjustment of the X-axis (boom arms 10) , optionally in combination with an adjustment of the altitude (Z-axis) done.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann die Bearbeitungsmaschine wie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt innerhalb des Werkstückes 2 angeordnet werden. Wenn es erforderlich ist kann diese aber auch auf dem Werkstück 2, sofern die Gegebenheiten dies erlauben, angeordnet werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Bearbeitungsmaschine neben dem Werkstück 2 angeordnet wird. In diesem Fall ist es möglich, dass das Werkstück 2 während oder für die Bearbeitung gedreht wird. Es ist in diesem Fall aber auch möglich, dass die einzelnen Positionen am Werkstück 2, die bearbeitet werden sollen, durch eine kombinierte Bewegung der Schwerlastdrehtische 14, 19, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Bewegung der Linearverstelleinrichtung 44 und/oder die lineare Verstellung des Auslegers 6, d.h. der Auslegerarme, erfolgt. Es ist generell im Rahmen der Erfindung möglich, auch bei innerhalb oder auf dem Werkstück 2 angeordneter Bearbeitungsmaschine 1, dass ein derartiger Bewegungsablauf nicht nur für die Zustellung des Werkzeuges 3 durchgeführt wird, sondern auch während der Bearbeitung. Es können also unterschiedliche Kombinationen an Bewegungsläufen während der Bearbeitung durchgeführt werden, also beispielsweise eine Kombi- nation der Drehbewegungen von zumindest einzelnen Schwerlastdrehtischen 14, 29 gegebenenfalls in Kombination mit der Linearverstelleinrichtung 44 und/oder mit der linearen Verstellung des Auslegers 6, d.h. der Auslegerarme. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Bearbeitungsmaschine 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. To carry out the method according to the invention, the processing machine as shown in FIGS. 1 to 6 can be arranged within the workpiece 2. If necessary, however, it can also be arranged on the workpiece 2, as far as circumstances permit. Alternatively, it is also possible that the processing machine is arranged next to the workpiece 2. In this case, it is possible that the workpiece 2 is rotated during or for machining. It is also possible in this case that the individual positions on the workpiece 2 to be processed, by a combined movement of the heavy duty turntables 14, 19, optionally in conjunction with a movement of the linear adjustment device 44 and / or the linear adjustment of the boom. 6 , ie the cantilever arms, takes place. It is generally possible within the scope of the invention, even in the case of a processing machine 1 arranged inside or on the workpiece 2, that such a movement sequence is carried out not only for the delivery of the tool 3 but also during the processing. It is thus possible to carry out different combinations of movement runs during the machining, that is to say for example a combination of the rotational movements of at least individual heavy-duty turntables 14, 29, optionally in combination with the linear adjustment device 44 and / or with the linear adjustment of the extension arm 6, ie the extension arms. The embodiments show possible embodiments of the processing machine 1, wherein it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but also various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action representational invention in the skill of those skilled in this technical field.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Bearbeitungsmaschine 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure of the processing machine 1, these or their components have been shown partly unevenly and / or enlarged and / or reduced in size.
Bezugszeichenaufstellung Bearbeitungsmaschine 41 Zahnkranz Reference Designation Processing Machine 41 Sprocket
Werkstück 42 Teilzahnrad Workpiece 42 Partial gear
Werkzeug 43 Teilzahnrad Tool 43 Partial gear
Werkzeugaufnahme 44 Linearverstelleinrichtung Unterbau 45 Kran Tool holder 44 Linear adjustment unit Substructure 45 Crane
Ausleger boom
Schaltschrank switch cabinet
Hydraulikaggregat hydraulic power unit
Ölkühler oil cooler
Auslegerarm boom
Höhenverstellschlitten Höhenverstellschlitten
Bearbeitungsspindel machining spindle
Rundgang tour
Schwerlastdrehtisch Heavy duty turntable
Halteelement retaining element
Halteelement retaining element
Horizontalelement Horizontal element
Horizontalelement Horizontal element
Vertikalelement vertical element
Vertikalelement vertical element
Versteifungselement stiffener
Versteifungselement stiffener
Haltelementaufnahmeelement Holding member receiving member
Haltelementaufnahmeelement Holding member receiving member
Drehteller turntable
Außenverzahnung external teeth
Servomotor servomotor
Servomotor servomotor
Schwerlastdrehtisch Heavy duty turntable
Drehteller turntable
Durchmesser diameter
Abstützvorrichtung Support device
Hydraulikzylinder hydraulic cylinders
Abstützelement supporting
Elektromagnet electromagnet
Stützelement support element
Rollendrehverbindung Reel connection
Rollenreihe roller row
Rollenreihe roller row
Rollenreihe roller row
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA1849/2009 | 2009-11-20 | ||
| AT18492009 | 2009-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011060478A1 true WO2011060478A1 (en) | 2011-05-26 |
Family
ID=43709209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/AT2010/000458 Ceased WO2011060478A1 (en) | 2009-11-20 | 2010-11-22 | Mobile processing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2011060478A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110125587A (en) * | 2019-06-26 | 2019-08-16 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Rotary workpiece cutting equipment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19710325A1 (en) * | 1997-03-13 | 1997-10-16 | Manfred Peters | Positioning of tools with variable prescribed coordinates |
| EP1103340A2 (en) * | 1999-11-23 | 2001-05-30 | GIFAM S.r.l. | Machine having an operating unit movable in a plane |
| US20070232196A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Camp Edward C | System for Moving and Positioning an Object Such as a Tool |
-
2010
- 2010-11-22 WO PCT/AT2010/000458 patent/WO2011060478A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19710325A1 (en) * | 1997-03-13 | 1997-10-16 | Manfred Peters | Positioning of tools with variable prescribed coordinates |
| EP1103340A2 (en) * | 1999-11-23 | 2001-05-30 | GIFAM S.r.l. | Machine having an operating unit movable in a plane |
| US20070232196A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Camp Edward C | System for Moving and Positioning an Object Such as a Tool |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110125587A (en) * | 2019-06-26 | 2019-08-16 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Rotary workpiece cutting equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0874715B1 (en) | Device for numerically controlled machining, manipulating or measuring apparatus | |
| EP3507047B1 (en) | System and method to cut a tubular component | |
| DE4038260C2 (en) | Machining device for workpieces, with a boom mounted on a support frame | |
| EP3535092B1 (en) | Honing machine having multiple workstations | |
| EP4385653B1 (en) | Machine tool and method for operating the machine tool | |
| DE19522963A1 (en) | Rigid framework for positioning workpieces in machine tools | |
| DE102017009479B4 (en) | Air balancing mechanism and method for adjusting a position of the air balancing mechanism | |
| DE2944983A1 (en) | HEADSTOCK FOR A UNIVERSAL MILLING AND DRILLING MACHINE | |
| DE102012201728B4 (en) | MACHINE TOOL WITH PALLET CHANGING DEVICE | |
| DE3447701A1 (en) | INDUSTRIAL ROBOTS FOR DIFFERENT APPLICATIONS | |
| DE3113184C2 (en) | ||
| DE102005042179B4 (en) | Flexible manufacturing cell for machining components, in particular vehicle bodies | |
| WO2017121447A2 (en) | Manufacturing module, manufacturing module arrangement, manufacturing plant and method | |
| EP2897764A1 (en) | Workpiece replacement device | |
| DE19627457A1 (en) | Non play drive unit for rotary table | |
| DE102010010431B4 (en) | Process for reprocessing the worn surface of grinding rolls of a good bed roll mill | |
| AT526566A1 (en) | Machining device for machining inner surfaces of pipes | |
| WO2011060478A1 (en) | Mobile processing machine | |
| DE102015117497A1 (en) | Device and method for laser machining a workpiece designed as a switch cabinet component | |
| DE19640769A1 (en) | Device with at least one movement unit | |
| DE102008021238B4 (en) | Machine tool for machining a toothing in the inside of an annular workpiece | |
| DE10317318A1 (en) | Machine for machining workpieces, in particular crankshafts and camshafts, with at least one internal round milling tool | |
| DE102015117771A1 (en) | Machine tool with a control device and method for a machine tool | |
| DE202004020485U1 (en) | Workpiece machining system has a carousel feed with at least two preparatory positions to align workpieces before being moved to the working position | |
| EP3999279B1 (en) | Honing machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10801100 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10801100 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |