DE10041653A1

DE10041653A1 - Bearbeitungsstrasse und Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken in einer Bearbeitungsstrasse

Info

Publication number: DE10041653A1
Application number: DE10041653A
Authority: DE
Inventors: Juergen Heesemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-03-21

Abstract

Bei einer Bearbeitungsstraße (1) zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken (2) mit mindestens einer Bearbeitungseinrichtung (7) und mit Werkstückträgern (3) zum Transport von Werkstücken (2) zu der mindestens einen Bearbeitungseinrichtung (7), einer Einspannstation (10) zum positionsgenauen Einspannen des Werkstücks (2) auf dem Werkstückträger (3) und einer Ausspannstation (11) am Ende des Bearbeitungsablaufs zum Abnehmen des Werkstücks (2) von dem Werkstückträger (3) dienen die Werkstückträger (3) für die jeweilige Bearbeitungseinrichtung (7) als Werkstücktisch, wobei der Werkstückträger (3) und die Bearbeitungseinrichtung (7) zur Bearbeitung eines Werkstücks (2) positionsgenau aufeinander ausgerichtet werden, das Werkstück (2) auf dem Werkstückträger (3) aufgespannt bleibt und die Werkstückträger (3) asynchron zueinander jeweils individuell bewegt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstraße zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken mit mindestens einer Bearbeitungs einrichtung und mit Werkstückträgern zum Transport von Werkstücken zu der mindestens einen Bearbeitungseinrichtung, einem Einspannplatz zum positionsgenauen Einspannen des Werk stücks auf dem Werkstückträger und einem Ausspannplatz am Ende des Bearbeitungsablaufs zum Abnehmen des Werkstücks von dem Werkstückträger.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken in einer Bearbeitungsstraße mit min destens einer Bearbeitungseinrichtung und mit Werkstückträgern zum Transport von Werkstücken zu der mindestens einen Bearbei tungseinrichtung.

Es sind Durchlauffördereinrichtungen hinreichend bekannt, bei denen Werkstücke auf einer Palette synchron bewegt werden. Fer ner sind kontinuierlich arbeitende Fließbänder bekannt, wobei an der Fließbandstrecke hintereinander einzelne Bearbeitungs schritte durchgeführt werden.

Der Werkstückwechsel erfolgt bei herkömmlichen Bearbeitungsein richtung mittels Greiferrobotern, wobei die Werkstücke nachtei lig auf die Werkstücktische der Bearbeitungseinrichtung ausge richtet werden muss. Die Vermessung der Werkstücke und das Aus richten ist zeitintensiv und führt zu einer Erhöhung der Bear beitungstoleranzen.

Bearbeitungsstraßen mit mehreren hintereinander angeordneten Bearbeitungseinrichtung sind hinreichend bekannt. So ist z. B. in W. Beitz und K.-H. Küttner, Dubbel-Taschenbuch für den Ma schinenbau, 17. Auflage, Springer Verlag 1990, Seite T 95 ein flexibles Fertigungssystem mit zwei Bearbeitungsstationen für prismatische Werkstücke dargestellt. Die Werkstücke werden über Förderbänder von einer ersten Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert. Die Werkstücke werden mit einem Portalkran auf die Werkstücktische der Bearbeitungsstationen aufgesetzt und dort ausgerichtet. Die jeweils neue Ausrichtung der Werkstücke auf dem Werkstückträger bzw. Werkstücktischen führt zu einer unerwünschten Fertigungstoleranz.

In dieser Druckschrift ist ferner eine 14-Stationen-Transfer straße zur Bearbeitung von Gelenkwellenteilen gezeigt, bei der die Werkstücke nacheinander die Bearbeitungsstationen durchlau fen, wobei der Transport von Station zu Station gleichzeitig erfolgt. Hierdurch müssen die einzelnen Bearbeitungsschritte nachteilig aufeinander synchronisiert werden.

Aufgabe der Erfindung war es, eine verbesserte Bearbeitungsstra ße anzugeben, die eine flexible und hochgenaue Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die gattungsgemäße Bearbeitungsstraße mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Werkstückträger für die jeweilige Bearbeitungseinrichtung als Werkstücktisch dienen, wobei der Werkstückträger und die Bear beitungseinrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks positions genau aufeinander ausgerichtet werden, das Werkstück auf dem Werkstückträger aufgespannt bleibt, und die Werkstückträger asynchron zueinander jeweils individuell bewegt werden.

Erfindungsgemäß werden die Werkstücke während des gesamten Be arbeitungsvorgangs positionsgenau auf dem Werkstückträger gehal ten. Auf diese Weise müssen die Werkstücke in den Bearbeitungs einrichtungen nicht mehr jeweils neu ausgerichtet werden, wo durch die Fertigungstoleranzen reduziert werden.

Durch die asynchrone jeweils individuelle Bewegung der Werk stückträger müssen die einzelnen Bearbeitungsschritte nicht auf einander synchronisiert werden. Hierdurch ist ein flexibler Be arbeitungsablauf möglich.

Vorzugsweise ist die Bearbeitungsstraße so ausgebildet, dass die Werkstückträger bei der Bearbeitung eines Werkstücks entspre chend einer geforderten Bahnbewegung synchronisiert mit Bearbei tungsaggregaten einer jeweiligen Bearbeitungseinrichtung bewegt werden. Auf diese Weise wird ein Vortrieb der Werkstückträger bzw. Werkstücke auch während der Bearbeitung ermöglicht.

Die Werkstückträger durchlaufen vorzugsweise einen geschlossenen endlosen Umlauf, so dass ein kontinuierlicher Fertigungsfluss ermöglicht wird.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Bearbeitungsstraße Füh rungsbahnen für die Werkstückträger hat und die Bearbeitungsein richtungen entlang der Führungsbahnen angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine exakte Ausrichtung der Werkstückträger auf die Bearbeitungseinrichtungen gewährleistet werden. Die Führungsbah nen sollten hierbei so ausgebildet sein, dass eine exakte posi tionsgenaue Führung der Werkstückträger gewährleistet wird. Sie sollten daher Zahnstangen, Direktantriebe oder dergleichen auf weisen, die mit einem dezentralen Antrieb der Werkstückträger zusammenwirken. Auf diese Weise wird eine im Umlauf auf der Be arbeitungsstraße exakte vorgegebene Position der Werkstückträger gewährleistet. Der positionsgenaue Vorschub sollte auch bei den querverlaufenden Führungsbahnen fortgesetzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn auch die Bearbeitungsein richtung in parallel zu den Führungsbahnen der Werkstückträger verlaufenen Führungsbahnen geleitet werden. Systeme mit einer derartigen Bahnanordnung werden als Gantry-Version bezeichnet.

Um eine endlose Führungsbahn zu schaffen, sind vorzugsweise zwei parallel zueinander verlaufende Führungs- und Rückführungsbahnen vorgesehen, wobei für die Führungsbahn und die Rückführungsbahn an ihren Enden jeweils durch quer hierzu verlaufende Verbindungsbahnen zur Querverschiebung der Werkstückträger von der Führungsbahn zur Rückführungsbahn vorgesehen sind.

Alternativ hierzu können die Führungsbahnen auch in einer zwei ten Ebene oberhalb oder unterhalb der Führungsbahnen zurückge führt sein.

Die Werkstückträger haben vorzugsweise jeweils eine dezentrale Antriebseinheit und eine eigene dezentrale Steuerungseinheit. Zur Synchronisation der Werkstückträger und der Bearbeitungsein richtung ist eine zentrale Steuerungseinheit für die Werkstück träger und die Bearbeitungsaggregate vorgesehen. Die Datenver bindung zwischen zentraler Steuerungseinheit und dezentraler Steuerungs- und Antriebseinheit kann z. B. mittels Schleifer oder berührungslos, z. B. per Funkverbindung erfolgen.

Bedarfsweise können die Bearbeitungseinrichtungen in bekannter Weise Werkzeugwechsler haben. Die Bearbeitungseinrichtungen kön nen von einer beliebigen Bauart sein. Besonders vorteilhaft ist aber eine Portalständerausführung, wobei die Bearbeitungsein richtungen von einem vorzugsweise verfahrbaren Portal getragen und darin geführt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Werkstückträger als ein zelne dezentral angetriebene Einheiten jeweils eine integrierte Halteeinrichtung für das Werkstück aufweisen und einzelne Werkstückträger miteinander beliebig gemeinsamen zum Tragen und zum Transport eines Werkstücks in ihrer Bewegung zusammengestellt werden können. Hierbei sind die Werkstückträger so ausgebildet, dass sie sich aufeinander synchronisieren, um ein Werkstück ge meinsam zu befördern. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Werkstückträger individuell und flexibel an beliebige Formen von Werkstücken angepasst werden können.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtung der Werkstückträger eine Unterdruck-Saugeinrichtung ist und ein lo kaler mit dem Werkstückträger mitfahrender Unterdruckerzeuger für die Unterdruck-Saugeinrichtung vorgesehen ist.

Die Werkstückträger haben vorzugsweise Abstandshalter, um das Werkstück beabstandet von der Führungbahn zu halten und eine Bearbeitung der Kanten bzw. der Unterseite des Werkstücks zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist es dann, wenn die Bear beitungsstraße Werkstückträger bereitstellt, die Abstandshalter in unterschiedlicher Höhe aufweisen. Die Abstandshalter können z. B. elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder auf beliebige Weise mechanisch verstellt werden. Auf diese Weise können nicht nur plattenförmige Werkstücke, sondern auch Werkstücke mit be liebiger dreidimensionaler Form flexibel transportiert und be arbeitet werden.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass von den Führungsbahnen mindestens eine Pufferstrecke abzweigt, um Werkstückträger zwischenzulagern. Die Pufferstrecke befindet sich vorzugsweise im Bereich des Einspann- und/oder Ausspann platzes.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, ein entsprechendes Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken in einer Bearbeitungsstraße anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst durch die Schritte von:

- positionsgenaues Einspannen des Werkstücks auf dem Werkstückträger,
- Transportieren der Werkstückträger jeweils individuell asynchron zueinander zu der mindestens einen Bearbeitungs einrichtung,
- positionsgenaues Ausrichten des Werkstückträgers und der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung aufeinander zur Bearbei tung des Werkstücks, wobei das Werkstück auf dem Werkstück träger aufgespannt bleibt, und der Werkstückträger als Werkstücktisch für die Bearbeitungseinrichtung dient,
- Bearbeiten des Werkstücks durch Bewegung der Werkstückträ ger und Bearbeitungsaggregate der jeweiligen Bearbeitungs einrichtung entsprechend einer geforderten Bahnbewegung zueinander synchronisiert,
- Abnehmen des Werkstücks von dem Werkstückträger am Ende des Bearbeitungsablaufs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnun gen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Bearbeitungsstraße mit Portal-Bearbeitungszentren;

Fig. 2 Seitenansicht der Bearbeitungsstraße aus Fig. 1;

Fig. 3 Detail-Querschnittsansicht eines Portal-Bearbeitungs zentrums mit Bearbeitungswerkzeugen und eines auf Füh rungsbahnen laufenden Werkstückträgers mit einem plat tenförmigen Werkstück;

Fig. 4 Aufsicht auf eine Bearbeitungsstraße mit einzelnen dezentral angetriebenen Werkstückträgern, die als ge meinsam verkettete Gruppe von Werkstückträgern ein Werkstück synchronisiert bewegen;

Fig. 5 Seitenansicht der Bearbeitungsstraße aus Fig. 4;

Fig. 6 Detail-Querschnittsansicht der Bearbeitungsstraße aus Fig. 4 und 5.

Fig. 7 Detail-Querschnittsansicht eines Portal-Bearbeitungs zentrums, das auf Führungsbahnen in Transportlängs richtung synchron oder asynchron mit der Bewegung der Werkstückträger verfahrbar ist.

Fig. 8 Draufsicht auf einen ersten Bearbeitungsschritt zum Bearbeiten der Vorderkante eines Werkstücks;

Fig. 9 Draufsicht auf einen zweiten Bearbeitungsschritt zum Bearbeiten der Seitenkanten eines Werkstücks, während das Werkstück in Umlaufrichtung vorgeschoben wird;

Fig. 10 Draufsicht auf einen dritten Bearbeitungsschritt zur Bearbeitung der Hinterkante eines Werkstücks;

Die Fig. 1 lässt eine Aufsicht auf eine Bearbeitungsstraße 1 zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken 2 erkennen, wobei die Werkstücke 2 positionsgenau auf einen Werkstückträger 3 aufgespannt sind. Die Werkstückträger 3 laufen in Führungsbahnen 4 und werden asynchron zueinander bewegt. Hierzu sind individu elle dezentrale intelligente Antriebseinheiten in jedem Werk stückträger 3 vorgesehen, die vorgegebene Positionen auf dem Umlauf der Führungsbahnen 4 selbsttätig anfahren. Die Werkstück träger 3 durchlaufen die Bearbeitungsstraße 1 in einer endlosen Bahn. Hierzu sind parallel zu den Führungsbahnen 4 Rückfüh rungsbahnen 5 vorgesehen. An den Enden der Führungs- und Rück führungsbahnen 4 und 5 sind Verbindungsbahnen 6 angeordnet, die sich quer zu den Führungs- und Rückführungsbahnen 4 und 5 er strecken und eine Querverschiebung der Werkstückträger 3 von der Führungsbahn 4 zur Rückführungsbahn 5 und umgekehrt ermöglichen.

Entlang der Führungsbahnen 4 sind Bearbeitungseinrichtungen 7 in Form von Portalsäulen-Bearbeitungszentren, Auslegeranordnungen, wie z. B. schwenkbaren Robotern, Mehrsäulenanordnungen und dgl. für verschiedene Bearbeitungsschritte aufgestellt. Bedarfsweise können in bekannter Weise Werkzeugwechsler 8 für die Bearbei tungsaggregate 9 der Bearbeitungseinrichtungen 7 vorgesehen sein.

An dem quer zu den Führungsbahnen 4 verlaufenden Ausleger der dargestellten Portal-Bearbeitungseinrichtungen 7 können beidsei tig unabhängig voneinander verfahrbare Bearbeitungsaggregate 9 vorgesehen sein, z. B. Fräs- oder Schleifaggregate.

Aus der Fig. 1 ist weiterhin zu erkennen, dass die Bearbei tungsstraße 1 eine Einspannstation 10 zum positionsgenauen Einspannen der Werkstücke 2 auf die Werkstückträger 3 und eine Ausspannstation 11 zum Abnehmen der Werkstücke 2 von dem Werk stückträger 3 nach der Bearbeitung vorgesehen ist. Das Ein- und Ausspannen der Werkstücke 2 kann wie dargestellt manuell oder automatisch mittels Greifrobotern erfolgen.

Die Fig. 2 lässt eine Seitenansicht der Bearbeitungsstraße 1 aus der Fig. 1 erkennen. Es ist ersichtlich, dass die Werk stückträger 3 Abstandshalter 12 haben, um die Werkstücke 2 von dem Werkstückträger 3 bzw. der Führungsbahn 4 beabstandet zu tragen und eine Bearbeitung der Kanten z. B. für einen Band schleifvorgang oder ggf. eine Bearbeitung der Unterseite des Werkstücks 2 zu ermöglichen.

Die Werkstückträger 3 weisen Halteeinrichtungen auf, um das Werkstück 2 positionsgenau zu tragen. Dies können z. B Unter druck-Saugeinrichtungen sein. Hierzu ist in jedem Werkstückträ ger 3 ein Unterdruckerzeuger integriert, der mit dem Werkstück träger 3 mitläuft.

Die Führungsbahn 4 ist so ausgebildet, dass die Bewegung der Werkstückträger 3 auf der Führungsbahn 4 exakt definiert ist und die absolute Position des Werkstückträgers 3 in der Bearbei tungsstraße 1 steuerbar und bekannt ist. Hierzu weisen die Füh rungsbahnen 4 Zahnstangen, Direktantriebe oder dergleichen auf. Die dezentralen Antriebseinheiten der Werkstückträger 3 greifen dann in diese Zahnstangen bzw. Direktantriebe ein, so dass sich ein definierter Vorschub der Werkstückträger 3 ergibt. Gleicher maßen können die Führungsbahnen 4 und die dezentralen Antriebs einheiten in einer entsprechenden Weise mit anderen gleichwir kenden Mitteln ausgebildet sein.

Die Fig. 2 lässt weiterhin erkennen, dass die Bearbeitungsag gregate 9 der Bearbeitungseinrichtungen 7 individuell verschwenkbar und in Z-Richtung höhenverstellbar sind. Sie lau fen ferner jeweils unabhängig voneinander verfahrbar auf einer eigenen Schiene in dem quer zur Führungsbahn 4 verlaufenden Aus leger 13 der Bearbeitungsaggregate 9.

Die Fig. 3 lässt eine Detail-Querschnittsansicht eines Portal- Bearbeitungszentrums erkennen, wobei ein Bearbeitungsaggregat 9 mit einem entsprechenden Werkzeug individuell gesteuert auf dem Ausleger 13 der Bearbeitungseinrichtung 7 verfahrbar ist. Zwischen dem Portal des Portal-Bearbeitungszentrums verläuft die Führungsbahn 4, die Schienen 14 zum Tragen und Führen des Werk stückträgers 3 in Umlaufrichtung aufweist. Die Führungsbahn 4 hat weiterhin eine Zahnstange 15, die mit mit einer dezentralen intelligenten Antriebseinheit 16 des Werkstückträgers 3 zusam menwirkt. Auf diese Weise wird der Werkstückträger 3 in einer definierten absoluten Position im Umlauf auf der Bearbeitungs straße 1 geführt, so dass die Position des Werkstücks 2 mit mög lichst geringer Toleranz festgelegt ist. Der Werkstückträger 3 dient somit als Ersatz eines herkömmlichen Werkstücktisches ei ner Bearbeitungseinrichtung 7 und es wird eine definierte rela tive Ausrichtung des Werkstücks 2 zu den Bearbeitungsaggregaten 9 der Bearbeitungseinrichtung 7 gewährleistet.

Die Fig. 3 lässt weiterhin Schleifer 17 zur Übertragung von Daten von einer zentralen Steuerungseinheit der Bearbeitungs straße 1 zu den dezentralen intelligenten Antriebseinheiten 16 des Werkstückträgers 3 und Schleifer 17 zur Energieversorgung der Werkstückträger 3 erkennen. Gleichermaßen kann die Daten übertragung zu den dezentralen Steuerungs- und Antriebseinheiten 16 der Werkstückträger 3 berührungslos z. B. mittels Funk erfol gen.

Die Fig. 3 lässt weiterhin erkennen, dass die Werkstücke 2 mit tels Abstandshaltern 12 beabstandet von der Führungsbahn 4 bzw. dem Werkstückträger 3 gehalten wird. Auf diese Weise können die Kanten des Werkstücks 2 z. B. mit Bandschleifgeräten und ggf. auch die Unterseite der Werkstücke 2 bearbeitet werden.

Die Fig. 4 lässt eine Aufsicht auf eine Bearbeitungsstraße 1 erkennen, wobei Werkstückträger 3 in frei wählbarer Anzahl und frei wählbarem Maßverhältnis zueinander als Werkstückträgergrup pe zum gemeinsamen Tragen eines Werkstücks 2 zusammenstellbar sind. Die Werkstückträgergruppe eines Werkstücks 2 ist aufein ander synchronisiert, um das Werkstück 2 gemeinsam zu bewegen. Hierzu sind die dezentralen Steuerungseinheiten der Werkstück träger 3 so ausgebildet, dass sie entweder direkt mit den entsprechenden dezentralen Steuerungseinrichtungen der anderen Werkstückträger 3 der verketteten Gruppe oder über ein zentrale Steuerungseinheit der Bearbeitungsstraße 1 miteinander kommuni zieren und ihre Bewegungen aufeinander synchronisieren.

Die Verwendung dieser Werkstückträger 3 hat den Vorteil, dass diese in Abhängigkeit von der Gestalt eines Werkstücks 2 frei wählbar zusammengestellt werden können. So zeigt die Fig. 4 die Bearbeitung einer Vielzahl gleichartiger Werkstücke 2, wobei sich weiterhin eine im Vergleich hierzu schmalere Platte in dem Bearbeitungsfluss befindet.

Die Fig. 4 lässt weiterhin erkennen, dass eines der Bearbei tungseinrichtungen 7 auf einer eigenen parallel zu der Rückführungsbahn 5 verlaufenden Führungsbahn 19 für die Bearbei tungseinrichtung 7 geführt wird. Auf diese Weise kann die Bear beitungeinrichtung 7 synchron und asynchron in Umlaufrichtung der Werkstücke 2 verfahren werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass Bahnbewegungen zur Bearbeitung der Werkstücke 2 noch flexibler ausgeführt werden können.

Die Fig. 4 lässt weiterhin eine Pufferstation 20 erkennen, die von der Verbindungsbahn 6 quer hierzu abzweigt. Auf diese Weise können nach Abnahme des Werkstücks 2 an der Abnahmestation 11 die nicht benötigten dezentralen Werkstückträger 3 in die Puf ferstation 20 gefahren und dort zwischengelagert werden.

Die Fig. 5 lässt die Bearbeitungsstraße 1 der Fig. 4 in der Seitenansicht erkennen. Aus der Darstellung werden insbesondere die dezentral angetriebenen Werkstückträger 3 erkennbar, die in frei wählbarer Anzahl und im frei wählbaren Maßverhältnis zum Tragen eines Werkstücks 2 zu einer Werkstückträgergruppe zusam mengefasst werden und als gemeinsam verkettete Gruppe synchroni siert das Werkstück 2 bewegen.

Die Fig. 6 lässt eine entsprechende Detail-Querschnittsansicht der Bearbeitungsstraße 1 aus den Fig. 4 und 5 erkennen. Die Darstellung entspricht im wesentlichen der Fig. 3, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.

Im Unterschied hierzu sind allerdings mehrere individuell je weils mit einer dezentralen Antriebseinheit 16 versehene Werk stückträger 3 als Gruppe frei zusammengefasst, um gemeinsam ein Werkstück 2 zu tragen. Die Werkstückträger 3 sind hierbei auf einander synchronisiert. Auf diese Weise kann die Bearbeitungs straße 1 sehr flexibel eingesetzt werden. Sie weist hierfür eine Führungsbahn 4 mit 3 Schienen 14 zum Führen der Werkstückträger 3 seitlich und in der Mitte der Führungsbahn 4 auf.

Die Fig. 7 lässt eine Detail-Querschnittsansicht eines Portal- Bearbeitungszentrums erkennen, wobei die Portal-Bearbeitungsein richtung 7 auf einer eigenen Führungsbahn 21 in Transport- bzw. Umlaufrichtung der Werkstücke 2 parallel zu den Führungsbahnen 4 der Bearbeitungsstraße 1 geführt ist. Die Portal-Bearbeitungs einrichtung 7 hat zum Vorschub auf ihrer Führungsbahn 21 eine eigene dezentrale Antriebseinheit. Vorzugsweise hat die Füh rungsbahn 21 eine Zahnstange oder Direktantriebe, die mit der dezentralen Antriebseinheit der Portal-Bearbeitungseinrichtung 7 zusammenwirken und eine definierte Position der Portal-Bearbei tungeinrichtung 7 in Transportrichtung gewährleisten.

Die Fig. 7 lässt weiterhin eine Ausführungsform der Werkstück träger 3 erkennen, bei der die dezentral angetriebenen Werk stückträger 3 quer zur Transportrichtung der Werkstücke 2 ein justierbar, manuell einstellbar bzw. automatisch positionierbar sind. Dies ist durch die Pfeile an den Werkstückträger 3 ange deutet.

Die beschriebene Bearbeitungsstraße 1 ermöglicht ein nachfolgend anhand der Fig. 8, 9 und 10 näher erläutertes Bearbeitungs verfahren, insbesondere zum Kantenschleifen plattenförmiger Bau elemente.

Wie in der Fig. 8 in der Draufsicht skizziert, erfolgt in einem ersten Bearbeitungsschritt die Bearbeitung der Vorderkante des Werkstücks 2, wenn der Werkstückträger 3 relativ zu dem ersten Bearbeitungsaggregat 9b der Bearbeitungseinrichtung 7 synchroni siert ist. Zur Bearbeitung wird ein Bearbeitungsaggregat 9 quer zur Umlaufrichtung der Werkstücke 2, d. h. quer zu den Führungs bahnen 4 während der Bearbeitung verfahren. Vorzugsweise erfolgt die Bearbeitung mit einem auf der Rückseite in Umlaufrichtung gesehen an dem Ausleger 13 einer Portal-Bearbeitungseinrichtung 7 verfahrbar angeordnetem Bearbeitungsaggregat. Ein an der Vor derseite in Umlaufrichtung gesehen an dem Ausleger 13 verfahrbar angeordnetes Bearbeitungsaggregat 9 befindet sich hierbei in Ruhestellung, wobei das Werkzeug in der Zeit gewechselt werden kann. Alternativ hierzu könnte auch gleichzeitig die Hinterkante eines anderen Werkstücks 2 bearbeitet werden. Zur Bearbeitung von kurvenförmigen Bahnen kann ein Vorschub des Werkstücks 2 erfolgen, der auf die Bahnbewegung des Bearbeitungsaggregates 9b synchronisiert ist.

In einem zweiten Bearbeitungsschritt werden die Seitenkanten des Werkstücks 2 gleichzeitig von dem auf der Rückseite und Vorder seite in Umlauf gesehen an dem Ausleger 13 der Bearbeitungsein richtung 7 angeordneten Bearbeitungaggregaten 9a und 9b bearbei tet. Hierbei wird das Werkstück 2 von dem selbsttätig verfahr barem Werkstückträger 3 vorzugsweise in Umlaufrichtung entlang der Führungsbahn 4 vorgeschoben, wobei die Position des Werk stücks 2 in Bezug auf die Bearbeitungsaggregate 9a und 9b exakt ausgerichtet ist.

In einem dritten Bearbeitungsschritt, der in der Fig. 10 als Draufsicht skizziert ist, wird die Hinterkante des Werkstücks 2 mit dem Bearbeitungsaggregat 9a bearbeitet. Hierbei wird das auf der Vorderseite in Umlaufrichtung gesehen an dem Ausleger 13 der Bearbeitungseinrichtung 7 angeordnete Bearbeitungsaggregat 9a quer zur Umlaufrichtung, d. h. quer zu den Führungsbahnen 4 ver fahren. Während dieses Bearbeitungsschrittes ist das Werkstück 2 relativ zu der Bearbeitungseinrichtung 7 synchronisiert. Auch in diesem Bearbeitungsschritt können die Bahnbewegung des Bearbeitungsaggregates 9a und ein Vorschub des Werkstücks 2 aufeinander so synchronisiert sein, dass eine kurvenförmige Bahn bearbeitet wird. Das andere Bearbeitungsaggregat 9b, das an der Rückseite in Umlaufrichtung gesehen an dem Ausleger 13 angeordnet ist, befindet sich hierbei im Stillstand, wobei ein Werkzeugwechsel, z. B. mittels einem automatischen Werkzeugwechsler erfolgen kann. Gleichermaßen ist eine Bearbeitung der Vorderkante des nächsten Werkstücks 2 in diesem Bearbeitungsschritt möglich.

Claims

1. Bearbeitungsstraße (1) zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken (2) mit mindestens einer Bearbeitungseinrich tung (7) und mit Werkstückträgern (3) zum Transport von Werkstücken (2) zu der mindestens einen Bearbeitungsein richtung (7), einer Einspannstation (10) zum positionsge nauen Einspannen des Werkstücks (2) auf dem Werkstückträger (3) und einer Ausspannstation (11) am Ende des Bearbeitungsablaufs zum Abnehmen des Werkstücks (2) von dem Werkstückträger (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Werk stückträger (3) für die jeweilige Bearbeitungseinrichtung (7) als Werkstücktisch dienen, wobei der Werkstückträger (3) und die Bearbeitungseinrichtung (7) zur Bearbeitung ei nes Werkstücks (2) positionsgenau aufeinander ausgerichtet werden, das Werkstück (2) auf dem Werkstückträger (3) auf gespannt bleibt, und die Werkstückträger (3) asynchron zu einander jeweils individuell bewegt werden.

2. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Werkstückträger (3) bei der Bearbeitung eines Werkstücks (2) entsprechend einer geforderten Bahnbewegung synchronisiert mit Bearbeitungsaggregaten (9) einer jeweiligen Bearbeitungseinrichtung (7) bewegt werden.

3. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Werkstückträger (3) einen geschlos senen endlosen Umlauf durchlaufen.

4. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Führungsbahnen (4) für die Werkstückträger (3), wobei mehrere Bearbeitungseinrichtun gen (7) entlang der Führungsbahnen (4) angeordnet sind.

5. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungseinrichtung (7) als Portalständer-, Mehrstän der- oder Auslegeranordnung ausgebildet ist.

6. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass Führungsbahnen (19, 21) für mindestens eine Bearbeitungseinrichtung (7) parallel zu den Führungsbahnen (4) für die Werkstückträger (3) angeordnet sind, um die mindestens eine Bearbeitungseinrichtung (7) parallel zum Werkstück (2) in Umlaufrichtung der Werkstückträger (3) zu verfahren.

7. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Führungsbahnen (4) entsprechende Rückführungsbahnen (5) zur Rückführung der Werkstückträger (3) an den Ausgangspunkt der Bearbei tungsstraße (1) angeordnet sind, wobei an den Enden der Führungsbahnen (4) und der Rückführungsbahnen (5) quer hierzu verlaufende Verbindungsbahnen (6) zur Querverschie bung der Werkstückträger (3) von den Führungsbahnen (4) zu den Rückführungsbahnen (5) und umgekehrt vorgesehen sind.

8. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungsbahnen (5) in einer zweiten Ebene oberhalb oder unterhalb der Führungs bahnen (4) zurückgeführt sind, um einen geschlossenen Um lauf zu bilden.

9. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (4) so aus gebildet sind, dass die Positionierbewegung der Werkstück träger (3) auf der Bearbeitungsstraße (1) präzise festge legt ist.

10. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (3) jeweils mindestens eine dezentrale intelligente Antriebseinheit (16) zum selbsttätigen Positionieren des Werkstückträgers (3) aufweisen, und eine übergeordnete zen trale Steuerungseinheit für die Werkstückträger (3) und die Bearbeitungseinrichtung (7) vorgesehen ist.

11. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (4, 5) Zahnstangen (15) oder Direktantriebe aufweisen und die dezentralen An triebseinheiten (16) der Werkstückträger (3) jeweils mit den Zahnstangen (15) oder Direktantriebe zusammenwirken.

12. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenzufuhr von der übergeordneten zentralen Steuerungseinheit zu den dezentralen intelligen ten Antriebseinheiten (16) und/oder die Engergiezufuhr zu den dezentralen Antriebseinheiten (16) mittels Schleifer oder berühungslos erfolgt.

13. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Werkzeugwechsler (8) für Bearbeitungseinrichtungen (7).

14. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Werkstückträger (3) zum Tragen und Transport eines Werkstücks (2) in ihrer Bewegung zusammenfassbar und synchronisierbar aufein ander sind, wobei die Werkstückträger (3) jeweils eine Hal teeinrichtung für ein Werkstück (2) aufweist.

15. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (3) Unterdruck-Saugeinrichtungen zum Halten eines Werk stücks (2) und jeweils einen lokalen mitfahrenden Unter druckerzeuger für die Unterdruck-Saugeinrichtungen aufwei sen.

16. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (3) Abstandshalter (12) zum beabstandeten Halten des Werk stücks (2) von der Führungsbahn (4, 5) aufweisen, um das Werkstück (2) von unten bearbeiten zu können.

17. Bearbeitungsstraße (1) nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bearbeitungsstraße (1) Werkstückträger (3) mit Abstandshaltern (12) unterschiedlicher Höhe hat.

18. Bearbeitungsstraße (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pufferstation (20) von der Führungsbahn (4, 5) abzweigt, um Werkstückträ ger (3) zwischenzulagern.

19. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken (2) in einer Bearbeitungsstraße (1) mit mindestens einer Bear beitungseinrichtung (7) und mit Werkstückträgern (3) zum Transport von Werkstücken (2) zu der mindestens einen Be arbeitungseinrichtung (7) gekennzeichnet durch die Schritte von:

- positionsgenaues Einspannen des Werkstücks (2) auf dem Werkstückträger (3),
- Transportieren der Werkstückträger (3) jeweils indivi duell asynchron zueinander zu der mindestens einen Bearbeitungseinrichtung (7),
- positionsgenaues Ausrichten des Werkstückträgers (3) und der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung (7) aufein ander zur Bearbeitung des Werkstücks (2), wobei das Werkstück (2) auf dem Werkstückträger (3) aufgespannt bleibt, und der Werkstückträger (3) als Werkstücktisch für die Bearbeitungseinrichtung (7) dient,
- Bearbeiten des Werkstücks (2) durch Bewegung der Werk stückträger (3) und der Bearbeitungsaggregate (9) der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung (7) entsprechend einer geforderten Bahnbewegung zueinander synchroni siert,
- Abnehmen des Werkstücks (2) von dem Werkstückträger (3) am Ende des Bearbeitungsablaufs.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Bearbeiten des Werkstücks (2) mit den Schritten:

- Bearbeiten der Vorderkante des Werkstücks (2) mit syn chronisierter Bewegung des mindestens einen Werk stücksträgers (3) für das Werkstück (2) mit einem Be arbeitungsaggregat (9b);
- gleichzeitiges Bearbeiten beider Seitenkanten des Werkstücks (2) bei der Vorschubbewegung des mindestens einen Werkstückträgers (3) für das Werkstück (2);
- Bearbeiten der Hinterkante des Werkstücks (2) mit syn chronisierter Bewegung des mindestens einen Werk stückträgers (3) für das Werkstück (2) mit einem Be arbeitungsaggregat (9a).

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (3) einen geschlossenen endlosen Umlauf durchlaufen.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeich net durch Führen der Werkstückträger (3) in Führungsbahnen (4, 5), so dass die absolute Position der Werkstückträger (3) auf der Bearbeitungsstraße (1) präzise definiert ist.