DE1945595A1

DE1945595A1 - Maschinenkomplex

Info

Publication number: DE1945595A1
Application number: DE19691945595
Authority: DE
Inventors: Mccall Roy Henry
Original assignee: Alfred Herbert Ltd
Current assignee: Alfred Herbert Ltd
Priority date: 1968-09-09
Filing date: 1969-09-09
Publication date: 1970-03-26
Also published as: GB1275557A; FR2017653A1

Description

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Die Erfindung "betrifft einsn Maschinenkomplex zur Durchführung von Arbeitsfolgen an Werkstücken·

Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen neuen, verbesserten Maschinenkomplsx dieser Art zu schaffen.

Der erfindungsgemässe Maschinenkoraplex zur Durchführung von Arbeitsfolgen an Werkstücken ist gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen, von denen jede zum Empfang eines Werkstückes und zur Durchführung einer vorbestimmten Bearbeitungsoperation an ihm ausgebildet ist, mindestens einige der Werkzeugmaschinen sind zur Durchführung von drehenden Bearbeitungen der Werkstücke, vorzugsweise Drehoperationen, vorgesehen und jede Werkzeugmaschine ist numerisch steuerbar, um die Maße des Werkstückes, welche auf dieser Maschine erzeugt werden, zu bestimmen, ferner durch Werkstückhaltevorrichtungen, die als Halte- oder Spannvorrichtungen für die der drehenden Bearbeitung dienenden Werkzeugmaschinen ausgebildet sind, Iransfermittel um in den WerkstUokhaItevorriohtungen befindliche Werkstücke entlang einem vorbestimmten Weg zu den Maschinen im Umlauf zu führen, Werkstück-Erkennungsmittel, die jeder Werkzeugmaschine zugeordnet sind, und Haupt steuermittel, die Daten-Speiohermittel zum Speichern von Daten, aufweisen, die im Zusammenhang mit den auszuführenden, der Bearbeitung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkstücksgestaltungen dienenden Maschinenoperationen stehen, wobei die Haupt steuermittel so ausgebildet sind, dass sie im Gefolge des Erhalts eines

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Werkstüok-ErkennungEsignals von den irgendeiner der Werkzeugmaschinen zugeordneten Werkstüokerkennungsmitteln bewirken, dass die betreffende Werkzeugmaschine eine im Hinblick auf die Dimensionen des Werkstückes geeignete Masohinenoperation ausführt,

Weitere Merkmale der Erfindung sind in dar nachfolgenden Beschreibung, den Unteren Sprüchen und der Zeichnung beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, dass die Erfindung in zahlreichen weiteren AusfUhrungsformen verwirklicht werden kann.

In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1 eine Draufsicht in schematlecher Barstellung auf einer erfindungsgemässen Masohinenkomplex,

fig. 2 eine einzelne Spannvorriohtungs-IranaferaηOrdnung, wobei eine Vielzahl derartiger Anordnungen in dem Maachinenkomplex vorgesehen sind,

Fig.3 u. 4 je einen vergrösserten Teilsohnitt durch Pig, 2 gesehen entlang der Schnittlinie 3-3 bzw. 4—4ι

Pig. 5 eine ausschnittsweise Ansicht der Figo 4 gesehen in Richtung des Pfeiles 5,

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Fig. 6 einen vergrösserten Schnitt durch Pig. 4 gesehen entlang der Schnittlinie 6-6,

Pig. 7 eine Spannvorrichtung in einer Stellung auf der Spindel einer Maschine des Maschinenkomplexes in teilgeschnittener Darstellung,

Fig«, 8 einen Teilsohnitt durch Figo 7 gesehen entlang der Schnittlinie 8-8 der Fig. 7,

Fig« 9 ein Blockbild, welches die Steuerung des Maschinenkomplexes der Fig. 1-8 illustriert,

Fig.10 eine Draufsicht auf einen Teil eines Maschinenkomplexes gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der Masohinenkomplex nach den Fig. 1-9 weist eine Vielzahl von relativ einfachen Werkzeugmaschinen auf, welche mittels nach dem Prinzip der Schwerkraft arbeitenden Rollenbahn-Förderern (Schwerkrafttransportvorrichtungen) 11 miteinander verbunden sind. In diesem Ausftihrungsbeispiel sind fünf Werkzeugmaschinen vorgesehen, nämlich eine Bohrmaschine 12, eine erste Grobdrehbank (Schruppdrehbank) zum Drehen von äusseren Durohmessern und Stirnflächen, eine zweite Grobdrehbank (Schruppdrehbank) 14 zum Ausdrehen von Bohrungen, eine erste Schlichtoder Endbearbeitungsdrehbank 15 zur Endbearbeitung (Schlichten) von Aussendurchm&ssern und Stirnflächen und zum Schneiden oder Drehen irgendwelcher feiner innerer Nuten, Kerben oder dergleichen, und eine zweite Schlicht- oder Iändbear'- situngsdrehbank 16 zur Endbearbeitung von

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Bohrungen und dem Schneiden irgendwelcher feiner äuaserer Nuten, Kerben oder dergleichen. Die Bohrmaschine 12 wird mittels der Schwerkrafttransportvorrichtung (Förderer) 17 gespeist und eine weitere Schwerkraftransportvorrichtung (Förderer) 18 dient dem Wegführen von andbearbeiteten Komponenten von der zweiten Endbearbsitungsdrehbank 16.

Die Werkstücke werden durch den Maschinenkomplex in Spannvorrichtungen.(Spannfutter oder dergleichen) 19 geführt. Die Spannvorrichtungen werden an einer Ladestation 20 mit zu bearbeitenden Komponenten (Werkstücken) geladen, an der die Transportvorrichtung (Förderer) 18 auch die fertig bearbeiteten Komponenten ablädt. Die Transportvorrichtung (Förderer) 21 führt frisch geladene Spannvorrichtungen von der Ladestation zu einer Torvorrichtung 22, von welcher die Spannvorrichtungen auf die Transportvorrichtung (Förderer) 17 gelangen können«

Im Gebrauch wird die Ladestation mittels eines ungelernten Arbeiters bedient, dessen einzige Aufgabe es ist, Komponenten von den Spannvorrichtungen abzunehmen und frische Rohstücke oder gegossene Rohlinge in die Spannvorrichtungen für die vorzunehmenden Bearbeitungen einzuspannen. Zur Unterstützung des an der Ladestation tätigen Arbeiters kann eine Leuchtanzeige 23 an der Ladestation vorgesehen sein, welche dem Arbeiter die Nummer der Partie gleicher Komponenten angibt, zu der die fertige Komponente gehört, so dass der Arbeiter diese fertige Komponente in dem für die Komponenten der be-

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treffenden Partie vorgesehenen Arbeitsfeld placieren kann und einen anderen Rohling oder Gußatuck derselben Partie in die Spannvorrichtung einsetzen kann.

Sem dargestellten Maschinenkomplex ist auch ein während der gesamten Arbeitszeit anwesender Einrichter für die Spannvorrichtungen zugeteilt, welcher an einer Einrichtetation 24 arbeitet· Der Spannvorrichtungen einrichter ist ein gelernter Arbeiter, dessen Hauptaufgabe es ist, die Backen der Spannvorrichtungen für neue Partien einzurichten und das Hauptsteuerungssystem des Maschinenkomplexes mit Daten zu speisen, welohe es dem Steuerungssystem ermöglichen, die in irgendeiner Spannvorrichtung befindlichen Komponente an irgendeinem notwendigen Punkt des Maschinenkomplexes zu identifizieren· Zu diesem Zweok steht dem Spannvorriohtungseinrichter eine Tastatur 25 zum Einführen von Daten in das Hauptsteuerungssystem zur Verfügung und ferner kann eine Leuchtanzeige 26 vorgesehen sein, welohe die von dem Hauptsteuerungssystem dieses Maschinenkomplexes abgenommenen oder aufgenommenen Informationen anzeigt.

Die Spannvorrichtungseinstellstation 24 wird mit leeren Spannvorrichtungen beschickt, die von der Ladest at ion mittels eines Schwerkraftförderers 27 herangeführt werden. Die Spannvorrichtungen werden an der Spannvorrlchtungseinstellstation 24 einem Förderer 28 übergeben, der sie zu der Torvorrichtung 22 führt.

Die Torvorrichtung 22 kann zweckmässig zwei Tore aufweisen, welohe unabhängig voneinander arbeiten können, um so wahlweise Spannvorrichtungen von den

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Förderern 21 oder 28 zu dem Förderer 17 zu leiten.

Iq Flg. 7 1st eine der in diesem Hasohinenkomplex benutzten Spannvorrichtungen 19 dargestellt, und zwar in einer SteXlUHg₉ in der sie sich auf der Spindel einer der Drehbänke befindet. Alle Drahbänke haben vertikale Spind®!achsen. BIe Spannvorrichtung 19 hat übliche ©instellbare Spann« oder Klemmbacken 29» welche mit einem nicht dargestellten Spannmeohanismus, um eine Komponente zwischen sich einzuspannen, ausgerüstet sind. Um die Spannvorrichtung auf die Drehbankspindel aufzubringen, 1st an d@r Unterseite der Spannvorrichtung 19 ein Ring 30 vorgesehen, der eine innere abgeschrägte Umfangsfläohe hat. Im Zentrum der Spannvorrichtung ist ein nach rückwärts ragender Zapfen 51 angeordnet, welcher an seinem freien Ende einen Flansch 32, ein diesem Flansch 32 benachbartes Halsteil 33 und ein an das Halsteil 33 angrenzendes kegelstumpfförmiges Teil 34 aufweist.

Die Spannvorrichtung ist mit einem Mantel 35 versehen, der ein Eflilsenteil 36 und ein mit diesem einstüokiges integrales Trag- oder Hsbeteil 37» das am oberen Ende der Hülse angeordnet ist, aufweist. Dieser Hantel ist ausreichend hoch, um den Zapfen frei von dem Förderer zu halten, wenn diese Spannvorrichtung sich auf einem der Förderer oder Transportvorrichtungen befindet.

Um es zu exmöglichen, daß jede Spannvorrichtung identifiziert werden kann, während sie durch den Haschinenkomplex wandert, ist ihr Hantel 35 mit @inem

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charakteristischen Nutenmuster 39 versehen. Sas Nutenmuster ist unterschiedlich von Spannvorrichtung zu Spannvorrichtung. Um die Spannvorrichtungen zu identifizieren, sind eine Vielzahl von Leseköpfen an unterschiedlichen Stellen des Maschinenkomplexes vorgesehen, «Jeder Lesekopf, beispielsweise der mit der Nummer 40 in Fig.2 bezeichnete, weist ein Gehäuse auf, in welchem eine Vielzahl von Mikrosehaltern angeordnet ist«, Über das Gehäuse steht eine Vielzahl von Schalterbetätigungselement en 41 vor,.die mit zugeordneten Mikroschaltern zusammenwirken. Der Lesekopf 40 ist am unteren Ende des Förderers 11 angeordnet, welcher zu der ersten Schruppdrehbank 13 führt, um so in Eingriff mit der Seite einer Spannvorrichtung zu kommen, welche sich an diesem unteren Ende in Wartestellung befindet. Der Lesekopf kann, falls erwünscht, körperlich beweglich sein, um die Betätigungselemente in Eingriff mit der Seite der Spannvorrichtung zu bringen.

Ähnliche Leseköpfe 42, 43, 44 und 45 sind an den unteren Enden des Förderers 17 und des Förderers 11, die zu den Maschinen H, 15 und 16 führen, angeordnet. Zusätzlich sind Leseköpfe 46 und 47 an der Ladestation 20 und der Spannvorrichtungseinstellstatlon 24 vorgesehen und weitere Leseköpfe 48 und 49 sind an den Förderern 21 und 28 an der Torvorrichtung 22 vorgesehen. Jede Werkzeugmaschine dieses Maschinenkomplexes weist je zwei Spannvorriehtungs-Transferme.chanismen auf. Ein erster Spannvorrichtungs-Transfermechanismus 50 dient dem Transfer von Spannvorrichtungen von den betreffenden Zufuhr-Förderern 11 oder 17, und ein zweiter Spannvorrichtungs-Ttansfermechanismus 51 dient dem Transfer von

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Spannvorrichtungen von der betreffenden Werkzeugmaschine zu den nachgeordnet en Förderern 11 oder 18.

Jeder Spannvorrichtungs-Transfermechanismus weist, wie es in den¹ Pig. 2 eis 6 dargestellt ist, eine feste Oberkopf schiene 52, einen Schienenwagen 55, welcher entlang der Schiene zwischen einem Förderer und der Werkzeugmaschine angetrieben bewegbar ist, und ein Paar Spannvorrichtungs-üDragelemente 54· auf, welche relativ zu dem Wagen angehoben und abgesenkt werden können.

Wie in Fig.3 dargestellt, ist die Schiene 52 als ein nach unten gerichteter Kanal ausgebildet, der einwärts gerichtete Flansche 55 aufweist. Der Wagen 53 weist Führungerollen 56 auf, welcher auf den Oberseiten der Flansche 55 laufen und ferner Führungsrollen 57* welche an den gegenüberliegenden Außenseiten des Kanales 52 anliegen. Um den Wagen entlang der Schiene anzutreiben, ist der Schiene eine Rollenkette 58 zugeordnet, die an der Unterseite einer der beiden Flansche 55 entlanggeführt ist. Eine Welle 59 innerhalb des Wagens 53 trägt relativ zu ihr eine frei laufende Hülse 60, welche an ihrem einen Ende mit einer Schneckenverzahnung 61 und am anderen Ende mit Kettenradzähnen 62 versehen ist. Sie Kettenradzähne 62 kämmen mit der Kette 58 und die Schneckenwelle 61 kämmt mit einer vertikalen Schnecke 63» die auf der Welle eines Elektromotors 64 angeordnet ist. Auf diese Weise dreht der Motor 64» wenn er erregt ist, die Hülse 60 und das Kettenzahnrad 62 treibt den Wagen 53 entlang der Schiene 52 an.

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Sie Welle 59 ist ferner mit. einem Mechanismus zum Anheben und Absenken der Spannvorrlchtungs-Xragelemente 54 vertunäen. sie Welle 59 ist durch einen Elektromotor 65 über eine Schnecke 66 und ein Schneckenrad 67 antreibbar. Sie beiden Enden der Welle 59 tragen Kegelzahnräder 6Θ und 69» die mit Kegelzahnrädern .70 und 71 kämmen, die auf Wellen 72 angeordnet sind, die sich entlang vorwärtsgerichteten Auslegern 73 des Wagens erstrecken, wobei diese Ausleger sich auf entgegengesetzten Seiten der Schiene 52 befinden.

Sie Spannvorrichtungs-Irag- oder -Eingriffselemente 54 weisen eine flache, sichelförmige Gestalt auf, wie es in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, wobei jedes Element von einer Stange 74 getragen ist, welche sich durch eine zugeordnete Hülse 75 hindurch erstreckt. Sie Stange 74 erstreckt sich auch durch eine hohle Zahnstange 76, welche mit einem Ritzel 77 kämmt, das auf der Welle 72 angeordnet ist. Sas obere Ende der Stange 74 hat ein Widerlager 78, derart, daß die Stange 74, die Hülse 75 und das Spannvorrichtungs-Iragelement 54 frei sind, sich um die vertikale Achse der Stange 74 relativ zu der nicht drehbaren Zahnstange 76 zu drehen. Sie aus der Hülse 75 und der Stange 74 bestehende Baugruppe ist soweit frei, daß sie in einen hängenden Führungsrohr 79, das an dem Wagen 53 befestigt ist, vertikal gleiten und sich drehen kann.

Sie das Spannvorrichtunge-Tragelement 54» die Stange 74, die Hülse 75 und die Zahnstange 76 aufweisende Baugruppe kann auf diese Weise mittels des Motors 65 angehoben und abgesenkt werden. Zwei derartige

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Baugruppen jedes Wagens arbeiten synchron» indem sie mit demselben Motor 65 antriebsmäßig verbunden sind. Sie Drehbarkeit des Spaimvorrichtungs-Xragelementes ist erforderlich, um dieses in die Lage zu versetzen, in Eingriff mit einer Spannvorrichtung zu kommen, um diese anheben zu können. Sie Abmessungen der Spannvorrichtungs-Tragelemente 54 relativ zu den Spannvorrichtungen sind derart, daß, wenn der Vagen entlang der Schiene 52 in Richtung auf eine Spannvorrichtung zu verschoben wird, die auf dem Förderer 11 steht, die Führungsenden der beiden Spannvorrichtungs-Iragelemente 54 auf die Seiten der Spannvorrichtung auftreffen und hierdurch getrennt werden, wobei die Spannvorriehtungs-Iragelemente 54 gedreht werden. Wenn die !Führungsenden der Spannvorriohtungs-Iragelemente 54 über den größten Durchmesser des Mantels der Spannvorrichtung übergreifen, dann kommen die rückwärtigen Enden der Spannvorrichtungs-Xregelemente 54 in Eingriff mit der Spannvorrichtung und die Spannvorrichtungs-Sragelemente beginnen sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Wenn der Wagen . auf der Schiene so positioniert ist, daß die beiden Stangen 74 eich In bezug auf die Achse der Spannvorrichtung in diametral entgegengesetzten Stellungen befinden, wird der Wagen mittels einer geeigneten, nicht näher dargestellten Endschaltervorrichtung auf der Schiene angehalten. Sollte jetzt die Bewegung des Wagens umgekehrt werden, dann würden die Spannvorrichtungs-Tragelemente durch, das vorbeschriebene Drehen wieder außer Eingriff mit der Spannvorrichtung koamen. In der Praxis 1st es jedoch eo, daß die Spannvorrichtungs-Trageleeente 54 an» gehoben werden, naohdta der Wagen 55 angehalten wurde,

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so daß die von den Iragelementen54 am Hand 37 getragene Spannvorrichtung von dem förderer abgehoben wird und von.diesem frei kommt.

Um sicherzustellen, daß die Spannvorrichtungs-Xragelemente 54 sich nicht drehen, nachdem die Spannvorrichtung angehoben wurde, weist jede Stange 74 eine Rolle 80 auf, welche in einem geeignet geformten Schlitz 81 in der Wandung der festen Röhre 79 geführt ist. Bas Oberteil dieses Schlitzes ist gemäß Pig. 5 eng und erstreckt sich vertikal. Vie besonders deutlich aus Fig.5 zu ersehen ist, ist dieser Schlitz an seinem unteren Ende breiter, um das notwendige Drehen der Spannvorrichtungs-Xragelemente 54 zum Ergreifen der Spannvorrichtungen au ermöglichen.

Sie Spindel jeder der Drehbänke 13, 14t 15 und erstreckt sich vertikal und ist an ihrem oberen Ende mit einer Vase 82 (s. Pig.2 und 7) versehen, die ungefähr in derselben Höhe, in der sich die Förderer 11 befinden, angeordnet ist.

Sie Vase 82 hat eine überstehende ringförmige Rippe 83, welche in einem engen Sitz in den Ring 30 der Spannvorrichtung 19 eingreift. Ein topfförmiges Glied 84 1st Innerhalb der Spindel in axialer Richtung gleit "bar gelagert. In diametralen, schwalbensohwanzf örmigen Schlitzen in dem oberen Ende des Gliedes 84 sind Backen (Spannbacken) 85 angeordnet. Diese wirken mit des kegelstmpfförmigen Teil 34 des Zapfens 31 der Spannvorrichtung und mit einer kegelstumpfförmigen Schulter 86 <τη»Ατ»_ηΊΉ der Hase der Spindel zusammen, so daß, wenn das Glied 84 sich aufwärts und abwärts

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innerhalb der Spindel bewegt, die Backen 85 sich entsprechend nach außen oder nach innen bewegen. An dem einen Ende des Bewegungsweges des Gliedes 84 sind die Baoken 85 ausreichend weit radial verschoben, um frei von dem Flansch 32 des Zapfens 31 zu sein. Wenn das Glied 84 abwärts bewegt wird, dann kommen die Baoken 85 eng an den Hals 33 des Zapfens und kommen in Eingriff mit dem Flansch 32. Das letsste Teilatück der Abwärtsbewegung des Gliedes 84 dient dem Abwärtsziehen der Spannvorrichtung, bis diese fest auf der . Nase der Spindel aufsitzt, um so eine Reibungs-Antriebs· verbindung zwischen der Spannvorrichtung und der Spindel zu schaffen.

Das topfförmige Glied 84 ist mit einer Stange 87 verbunden, die sich durch die Spindel hindurch erstreckt. Biese Stange ist mit ihrem gegenüberliegenden Ende mit einem Kolben 88 einer doppeltwirkenden hydraulischen Kolben- und Zylindereinheit verbunden, deren Zylinder 89 mit dem unteren Ende der Spindel verbunden 1st.

Wie dargestellt, weist der Kolben 88 eine Schulter 90 auf, welche die Unterseite des Kolbens bildet. Ein Kanalpaar 91 und 92 in dem Kolben führt zu der Oberseite des Kolbens und der Schulter 90. Diese Kanäle führen zu einer hydraulischen Drehkupplung 93 des Kolbens und von dort zu Speiseleitungen 94* 95.

Die vier Drehbänke oder Drehmaschinen 13, 14, 15 und 16 haben-sämtlich Spindelanordnungen ähnlich der vorbeschriebenen. Diese Drehbänke können jedoch in anderer Hinsicht voneinander abweiohen entsprechend ihren speziellen Aufgaben. Jede Drehbank hat ein vertika-

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lee Bett 96 (Pig. 2), einen in vertikaler Richtung auf dem Bett gleit baren Hauptsohlltten 971 «inen Quer-Bohlitten 98, der auf dem Haupt schlitten 97 angeordnet ist, und einen geeigneten Werkzeughalter 98a» der auf dem Quersohlitten angeordnet ist, but Halterung eines Werkzeuges 99·

Sie Vorsohubgeechwindigkeiten und Splndeldrehzahlen der Maschinen werden entsprechend ihren jeweiligen Aufgaben gewählt; dasselbe trifft auf die Übrigen strukturellen Setalls der Schlitten, Werkzeughalter oder dergleichen zu. Sie Nennleistungen der Hauptantriebsmotoren der Drehbänke können entsprechend variiert und gewählt werden, wobei die Schrupp- oder Grobdrehbänke stärkere Motoren als die Schichtdrehbank« benötigen.

Sie Bohrmaschine 12 ist ebenfalls eine vertikal arbeitende Maschine, jedoch wird in diesem Fall die Spannvorrichtung 19 auf einem festen Support und nicht auf eine rotierbare Spindel aufgebracht. Sie Anordnung, um die Spannvorrichtung 19 auf der Bohrmaschine 12 in ihrer vorgesehenen Stellung festzuspannen, ist jedoch dieselbe, wie in Fig.7 dargestellt.

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Jede Werkzeugmaschine in diesem Masohinenkomplex ist mittels einer elektronischen datenverarbeitenden Ausrüstung steuerbar, die sämtliche Informationen erzeugt, die zur Steuerung aller Maschinenfunktionen erforderlich sind. Das tatsächliche Verhalten der Maschinen wird in an sich bekannter Weise rückgeführt in die Steuereinrichtung zum Vergleich mit ihrer Beaufschlagung.

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Zusätslich haben dl· die Beladung und Entladung der Maschinen durchführenden Spannvorriohtunge-Tranefermechanismen ihre eigenen Folge-Steuersysteme, welche es ihnen erlauben, in der weiter unten beschriebenen ffolge zu arbeiten. Die Details dieser Polge-Steuermechanismen kunnen ohne weiter·· von auf dieseit Gebiet tätigen Fachleuten durchschnittlichen Könntns verwirklicht werden und sind deshalb nicht in allen Einzelheiten erläutert.

Die Steuerungen der Transfermechanismen sind geeignet mit den Maschinensteuerungen e 1 η schließlich der . Steuerung des Spannvorrichtungs-Aufspanniaeohanismus verbunden oder gekoppelt. Sowohl das Maschinensteuersystem als auch das Transfer-Steuersystem haben ein Verbindungsglied mit der Hauptsteuerungseinheit, welche ihrerseits eine Datenhauptverarbeitungseinheit und eine Datenhauptspelchervorrichtung aufweist, wobei letztere mit Details aller Komponenten programmiert 1st, welche in diesem Maschinenkomplex zur Steuerung der Maschinen und der Bearbeitung der Werkstücke benötigt werden, Die Tastatur der Spannvorrichtungs-Slnstellelnrichtung und die beiden leuchtanzeigen haben ebenfalls ein Verbindungsglied mit der Hauptsteuerungseinheit, so daß durch den Spannvorrichtungseineteller eingegebene Daten bezüglich der Spannvorrichtungscodes für unterschiedliche Partien in die Datenhauptspelchereinheit überführt werden.

Wenn eine Spannvorrichtung an dem Ende irgendeiner Transportvorrichtung 11 oder 16 wartet, so Vn*»^ ihr Code abgelesen werden und zu der Datenhaupt verarbeite ige-

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einheit geführt werden. Normalerweise tritt dies dann auf, wenn ein. Maechlnenzyklus beendet ist und der Arbeitsgang beginnen soll, durch den die wartende Spannvorrichtung von dem Förderer zu der Werkzeugmaschine geführt wird.

Während des Ablaufs des Transfers der Spannvorrichtung werden die Component endimensionsdaten für die neue Komponente (Werkstück) von der Hauptspeichereinheit in den maschineneigenen Speicher hineingelesen.

tfaoh Vervollständigung der Maschinenoperation irgendeiner Werkzeugmaschine wird durch das betreffende Mas chinenst euer sys tem ein Signal gegeben, welches den Spannmechanismus zum Festhalten der Spannvorrichtung betätigt, um die Spannvorrichtung zu lösen. Bas topf- . förmige Glied 84 bewegt sich aufwärts, wodurch sich die Spann- oder Klemmbacken 85 Öffnen und schließlich stößt es gegen die Unterseite der Spannvorrichtung, um die in Eingriff stehenden kegelstumpfförmigen flächen der Rippe 83 und des Ringes 30 voneinander zu lösen· Nach Vervollständigung dieser Bewegung bewegen sich die beiden Spannvbrrichtungs-Iransferwägen von mittleren Stellungen in Richtung auf die wartende Spannvorrichtung bzw. in Richtung auf die auf der Maschine befindliche Spannvorrichtung zu. Beide Spannvorrichtungen werden dann ergriffen und angehoben, worauf die ursprüngliche wartende Spannvorrichtung der Haschine zugeführt und die von der Maschine wegzuführende Spannvorrichtung dem sie weiterführenden Förderer zugeführt wird. Die Spannvorrichtungen werden dann Abgesenkt und der die Spannvorrichtung aufspannende Spannmechanismus

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der Maschinen wird "betätigt. Die beiden Spannvorrichtungs-Transfermechanismen bewegen sich dann zurück in ihre mittleren Stellungen und der neue Maschinenzyklus beginnt.

Bei einer Variante kann vorgesehen sein, daß der Transfermechanismus zum Beschicken (Beladen) der Maschine so ausgebildet oder eingestellt ist, daß er mit der auf den

Transfer zu der Maschine wartenden Spannvorrichtung verweilt, wobei er sie ergriffen hat aber nicht angehoben hat. Nach Beendigung eines Transfervorganges wird dann der Transfermechanismus zum Ergreifen der nächsten Spannvorrichtung unmittelbar, nachdem er die vorangehende Spannvorrichtung transferiert hat, zurückbewegt. Palis keine. Spannvorrichtung sich in Wartestellung befindet, kann der Mechanismus in seiner Mittelstellung verweilen, bis eine Spannvorrichtung eintrifft. Palis keine Spannvorrichtung vor Ablauf des Maschinenzyklus eintrifft, wird die alte Spannvorrichtung von der Werkzeugmaschine abgeführt, wobei dann jedoch der Transfermechanismus wartet, bis eine neue Spannvorrichtung ankommt.

Bei manchen Maschinenkomplexen ist es notwendig, mehr als eine Maschine irgendeiner bestimmten Maschinenklasse vorzusehen. In einem Pail, wenn zwei Maschinen vorgesehen sind, kann eine Anordnung gemäß Pig. 10 be-

zu
nutzt werden, um die / bearbeitenden Komponenten zwischen diesen Werkzeugmaschinen zu verteilen. Die beiden Förderer 11 enden zwischen den Maschinen 100 und 101. Es sind hier zwei Belade-Transfermechaniamen 102 und 103 und zwei Entlade -Tranefermechanlsmen 104 und 105 vorgesehen.

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In jedem Pall ist ein Teil jeder Schiene von diesen durch einen Drehtisch 106,und 107 gebildet, die durch hydraulische oder pneumatische Einheiten 108 und 109 drehbar sind. Die Drehtische können nur gedreht werden, wenn der Wagen sich in Stellung auf ihnen befindet. Auf diese Weise, wenn eine Spannvorrichtung von dem Eingangs-Förderer abgehoben wurde, kann der Drehtisch gedreht werden, um zu bewirken, daß der Wagen wahlweise zu beiden Haschinen geführt werden kann. Der Wagen des Entlade-Transfermechanismus wird zuerst zu der zu entladenden Maschine geführt.

Fig.10 zeigt folglich eine Anordnung, bei der zwei gleiche Maschinen 100 und 101 von einem gemeinsamen Förderer wahlweise über eine Weiche mit Spannvorrichtungen beschickt werden können, wobei die Spannvorrichtungen von den Maschinen über eine Weiche einem gemeinsamen Ableit-Förderer zugeleitet werden können.

Ähnliche Anordnungen oder kompliziertere Anordnungen, die Transfermechahismen mit zusammengesetzten Bewegungen benutzen,können verwendet werden, wenn an Stelle von zwei Maschinen drei oder mehr Maschinen irgendeines Types in im Prinzip gleicher Weise eingesetzt werden.

, Die Endbearbeitungs-Drehbänke des Maschinenkomplexes können versehen sein mit automatischen Justieroder Eichvorrichtungen, die während des Betriebes wirksam sein können, um die Dimensionen der fertiggestellten Komponenten zu prüfen und es können dann Mittel vorgesehen sein, um automatisch irgendwelche Fehler zu

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korrigieren, welche beim Verschieben der effektiven Datenpoeitionen der Positionsfühlvorrichtungen der numerischen Steuersysteme oder auf sonstige Weise auftreten. Das selbsttätige Nachstellen oder Eichen kann ausgeführt werden während sich das Werkstück in Stellung auf der betreffenden Endbearbeitungs-Drehmaschine oder auf einer darauffolgenden zusätzlichen Eichstation befindet.

Alternativ hierzu kann ein automatisches Werkzeugeinstellsystem auf jeder der Endbearbeitungs-Drehmaschinen vorgesehen sein. In diesem Fall können genau positionierte Kaliber oder sonstige Eichmittel an jeder Haschine vorgesehen sein und der Werkzeughalter wird zu einer genau vorbestimmten Eichstellung vor einer Maschinenoperation bewegt. Die Einstellung des Werkzeuges in dem Werkzeughalter kann dann mittels eines Servomechanismus so lange verstellt werden, bis der Sichwert Hull wird. Die Notwendigkeit, das Werkstück während des Prozesses zu eichen, entfällt dann.

Vorzugsweise sind alle Maschinen so ausgebildet, daß sie Wegwerf-Werkzeuge aufnehmen, wobei jede Maschine ein Magazin für das Speichern voa Ersatzwerkzengen oder Werkzeugspitzen und einen selbsttätigen Mechanismus zum Überführen neuer Werkzeuge oder Werkzeugspitsen von dem Magazin zu dem Werkzeughalter, wenn ein Wechsel erforderlich ist, aufweist.

Einige oder alle Drehmaschinen können mit unabhängig voneinander bewegbaren Werkzeughaltern aus gerüstet sein, so daß in diesem Jail ein numerisches

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Vier-Achsen-Steuersystem verwendbar ist. Der Maschinenkomplex kann auch zusätzliche Maschinen zum Ausfuhren von anderen Bearbeitungsvorgängen als Bohren und Drehen aufweisen. In diesem fall wird die Spannvorrichtung auch zu der oder den zusätzlichen Maschinen transferiert und wirkt als ein Werktisch für das Werkstück, wobei eine geeignete Aufspannvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, zum Pesthalten der Spannvorrichtung vorgesehen sein kann. Sie Spannvorrichtungen können einstellbare Codeelemente an Stelle von den bei den Spannvorrichtungen 19 dargestellten Hüten aufweisen. Alternativ kann jede Spannvorrichtung einen Sockel für einen separaten Codeschlüssel haben, welche an der Spannvorrichtung befestigt oder dieser aufgedrückt wird, wenn der Einsteller die Backen einstellt.

Der gegenwärtige Trend bei der Planung von Werkzeugmaschinen geht zu immer komplizierteren und sehr teueren Werkzeugmaschinen, welche eine lange Operationsfolge an Werkstücken ausführen können, wobei sie eine größere Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge aufweisen, welche automatisch gewechselt werden. In solchen Maschinen ist* es üblicherweise für eine große Zahl unterschiedlicher Werkzeuge notwendig, die Maschine sehr genau einzustellen und die zahlreichen Arbeitsgänge genau aufeinander abzustimmen. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Anlage vermieden* Zusätzlich müssen die komplizierten Maschinen einen beträchtlichen Bereich unterschiedlicher Arbeitsbedingungen überstreichen, so daß die Motorgröße, die Spindellager, Schlitten usw. so ausgebildet sein müssen, daß sie auch

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Schruppoperationen ausführen können, obwohl ein beträchtlicher !eil der Maschinenzeit ausschließlich auf Schlicht operationen verwendet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Maschinenkomplex kann dagegen jede Maschine für die spezielle Aufgabe ausgebildet sein. So benötigen dann nur die Schruppdrehmaschinen Motoren hoher Antriebsleistung und schweren Beanspruchungen gewachsene Lager, Schlitten, usw.

Aus diesen Gründen weist der vorbeschriebene, fünf Maschinen aufweisende Komplex unter anderem von wirtschaftlichen Gesichtspunkten her gesehen sehr günstige Eigenschaften auf, verglichen mit fünf komplizierten Mehrzweckmaschinen, welche für dieselbe Produktion erforderlich wären. Tatsächlich ist der vorbeschriebene Fünf-Maschinen-Komplex sogar in der Lage, die Arbeit von sechs oder sieben komplizierteren Maschinen zu machen, da die bei den komplizierten Maschinen während des Beschickens und Entladens, Werkzeugwechsels und tlmprogrammierens zwischen unterschiedlichen Partien auftretenden Leerlaufzeiten nicht in demselben Maße auftreten.

Zusätzlich ist nur ein vollständiger Werkzeugsatz bei dem erfindungsgemäßen Maschinenkomplex notwendig, wogegen jede der komplizierten Maschinen einen vollständigen Werkzeugsatz benötigt.

Die wirtschaftlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Maschinenkomplexes sind ebenfalls bemerkenswert, wenn mehr als eine Werkzeugmas chine jedes Werkzeugmaschinentyps vorhanden sind.

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Claims

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Patent ans prttohe

./Masohinenkompleac zur Durchführung yon Arbeitsfolgen ^ an Werkstücken, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen (12 hie 16), von denen jede zum Empfang eines Werkstückes und zur Durchführung einer vorhestimmten Bearbeitungsoperation an ihm ausgebildet ist, mindestens einige der Werkzeugmaschinen sind zur Durchführung von drehenden Bearbeitungen der Werkstücke, vorzugsweise Drehoperationen, vorgesehen und jede Werkzeugmaschine ist numerisch steuerbar, um die Maße des Werketttokee, welche - auf dieser Maschine erzeugt werden, zu bestimmen, ferner duroh Werkstüokhaltevorriohtungen (19), die als Halte- oder Spannvorrichtungen für die der drehenden Bearbeitung dienenden Werkzeugmaschinen ausgebildet sind, Transfermittel um in den Werkstüokhaltevorriohtungen befindliche Werkstücke entlang einem vorbestimmten Weg zu den Masohinen im Umlauf zu führen, Werkstüok-Erkennungsmittel, die jeder Werkzeugmaschine zugeordnet sind, und Hauptsteuermittel, die Daten-Speiohermittel zum Speichern von Daten aufweisen, die im Zusammenhang mit den auszuführenden, der Bearbeitung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkstüoksgeetaltungen dienenden Masohinenoperationen stehen, wobei die Hauptsteuermittel so ausgebildet sind, dass sie im Gefolge des Erhalts eines Werkstück-Erkennungaslgiiala von den irgendeiner der Werkzeugmaschine« mig*jordneten

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Werketückerkennungsmitteln bewirken, daß die betreffende Werkzeugmaschine eine Im Hinblick auf die Dimensionen des Werkstückes geeigente Maschinenoperation ausführt.
2. Maschinenkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel eine Reihe von sich zwischen den Werkzeugmaschinen erstreckenden Förderern (z.B.11) und Transfermechanismen (50,51) zum Iransferieren der Werkstücke in ihren Werkstückhaltevorrichtungen zwischen den Förderern und den Werkzeugmaschinen aufweisen.
3. Maschinenkomplex nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer als Schwerkraftförderer ausgebildet sind.
4. Maschinenkomplex nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Werkzeugmaschine zwei Transfermechanismen (50,51) zum Transportieren von Werkstücken von dem Förderer (11,17) zu der Werkzeugmaschine und von der Werkzeugmaschine zu dem nachfolgenden Förderer (11,18) zugeordnet sind.
5. Maschinenkomplex nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß j eder Transfermechanismus eine Schiene (52) aund einen Wagen (53) aufweist, wobei der Wagen entlang der Schiene zwischen dem und der WörkHeügoiüiJohLttö bewegbar 1st und tel· siTJii irgreLföii der Wsrkabüokhalt©vorrichtung aufWQis'b a

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6. Maschinenkomplex nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Greifmittel ein Paar sichelförmig geformte Greifelemente (54) aufweisen, welche relativ zu dem Wagen um im Abstand voneinander angeordnete vertikale Achsen frei schwenkbar und in vertikaler Richtung synchron bewegbar sind.
7. Maschinenkomplex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugmaschinen, welche zum Ausführen von Drehoperationen ausgebildet sind, Spindeln aufweisen, die so ausgebildet sind, daß sie auf ihren Enden die Werkstückhalt evorrichtungen aufnehmen können, wobei jede Werkstückhaltevorrichtung mit einem einen Plansch aufweisenden Zapfen (31) versehen ist, welcher mit einem in der Spindel angeordneten Mechanismus zum Pesthalten der Werkstückhalte g■·:,^richtung zusammenwirkt .
8. Maschinenkomplex nach Anspruch 7, dadurcfe gekennzeichnet, daß der in der Spindel angeordnete Mechanismus ein in ihr gleit bar angeordnetes Glied (84) aufweist,- in welchem radial beweglich gelagerte Back«(85) angeordnet sind, die mit Führungaflächen der Spindel und des Zapfens (31) der WerkstÜokhaltevorrichtung zusammenwirken, um im Gefolge eines Anhebens und Senkens dee gleitbaren GliedoB (84) radiale Bewegungen der Backen zu bewirken.

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9. Maschinenkomplex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Werkzeugmaschine einen Datenspeicher für ihr numerisches Steuersystem aufweist, in welchen von dem Datenspeicher der Hauptsteuermittel Daten einspeisbar sind, wenn ein Werkstück zu der Werkzeugmaschine überführt wird.
10. Maschinenkomplex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Drehmaschinen vorgesehen ist.

11, Maschinenkomplex nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Drehmaschine eine Schrupp-Drehmas chine . und mindestens eine weitere Drehmaschine eine dem Schlichten dienende Drehmaschine ist.

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