DE19747995C2 - Self-loading machining center with workpiece and tool magazines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstladendes Bearbeitungszentrum mit zwei Werkstück- und Werkzeugmagazinen.The invention relates to a self-loading machining center with two workpiece and Tool magazines.

Aus DE 44 35 024 A1 ist eine zweispindlige Bohr- und Fräsmaschine bekannt, die mit einer horizontal drehbaren Werkstückspannvorrichtung, deren Werkstückspannelemente als Werkstückgreifer ausgebildet sind, Werkstücke selbsttätig von einem Transportband zuführt und abführt.From DE 44 35 024 A1 a two-spindle drilling and milling machine is known, which has a horizontal rotatable workpiece clamping device, the workpiece clamping elements designed as workpiece grippers are, workpieces are automatically fed and removed from a conveyor belt.

Hierbei ist für die Bereitstellung und Positionierung der Werkstücke im Bereich der Werkstückspannvorrichtung ein Transportband mit einer aufwendigen Querverschiebeeinrichtung erforderlich, welche den Kostenvorteil gegenüber Standardmaschinen mit separater Roboterbeladung reduziert. Außerdem beeinträchtigt das vor der Maschine angeordnete Transportband die Zugänglichkeit der Maschine. Darüber hinaus ist die Produktivität eines zweispindligen Bearbeitungszentrums in der Großserienfertigung häufig nicht ausreichend - im Vergleich zu herkömmlichen Transferstraßen.This is for the provision and positioning of the workpieces in the area of Workpiece clamping device a conveyor belt with a complex cross-slide device required, which has the cost advantage over standard machines with separate robot loading reduced. In addition, the conveyor belt located in front of the machine affects accessibility the machine. In addition, the productivity of a two-spindle machining center in the Large-scale production is often not sufficient - compared to conventional transfer lines.

Aus DE 44 22 416 C1 ist ebenfalls ein Bearbeitungszentrum bekannt, dessen Werkstückspannvorrichtung als Werkstückgreifer ausgebildet ist und in einer Wechselstation pro Zyklus ein Werkstück selbsttätig von einer Werkstückfördereinrichtung zuführt oder abführt.A machining center is also known from DE 44 22 416 C1, the workpiece clamping device of which Workpiece gripper is designed and one workpiece automatically in a change station per cycle feeds or removes a workpiece conveyor.

Bei der genannten Konzeption wurde in Anlehnung an selbstladende Drehmaschinen eine vertikale Hauptdrehachse der Werkstückspannvorrichtung gewählt, da ähnlich wie bei Drehmaschinen nur ein einzelnes Werkstück an einer Werkstückspannvorrichtung gespannt werden soll. Bei Bearbeitungszentren im Großserieneinsatz sollen aber häufig mehrere Werkstücke beispielsweise an vier Seiten einer Spannvorrichtung gemeinsam gespannt werden. Sofern zur Selbstbeladung das Absenken der Anlageflächen einer vierseitigen Werkstückspannvorrichtung jeweils von oben über ein bereitgestelltes Werkstück möglich sein soll, müssen für eine zuverlässige Werkstückübergabe die vier Anlageflächen jeweils um 90° um eine horizontale Achse getaktet werden. Bei vertikaler Drehachse hingegen müssen die Anlageflächen seitlich an die auf einem Transportband bereitgestellten Werkstücke heranfahren, wodurch eine unerwünschte Verschiebung der Werkstücke während des Greifvorganges erfolgt.In the above-mentioned concept, a vertical was created based on self-loading lathes Main axis of rotation of the workpiece clamping device selected, since similar to lathes, only one individual workpiece is to be clamped on a workpiece clamping device. At machining centers In large series production, however, several workpieces should often be on one side, for example Clamping device can be clamped together. If lowering the contact surfaces for self-loading a four-sided workpiece clamping device in each case from above via a workpiece provided to be possible, the four contact surfaces must each be 90 ° for reliable workpiece transfer be clocked around a horizontal axis. In the case of a vertical axis of rotation, however, the contact surfaces Approach the workpieces provided on a conveyor belt from the side, whereby a undesired displacement of the workpieces takes place during the gripping process.

Durch Einbau zusätzlicher Drehachsen der Werkstückspannvorrichtung soll bei der genannten Konzeption eine Fünf-Seiten-Bearbeitung möglich werden. Wenn diese Maßnahme jedoch nur getroffen wird, um eine zusätzliche horizontale Drehachse für eine zuverlässige Selbstladefunktion zu erhalten, dann wird das ohnehin schon sehr aufwendige und labile Maschinenkonzept im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitungszentren mit Roboterbeladung wirtschaftlich uninteressant.By installing additional axes of rotation of the workpiece clamping device in the aforementioned concept five-page editing will be possible. However, if this measure is only taken to To get an additional horizontal axis of rotation for a reliable self-loading function, then that will be already very complex and unstable machine concept compared to conventional ones Machining centers with robot loading are economically uninteresting.

Es ist beispielsweise aus DE 195 14 058 A1 bekannt, Werkzeugmaschinen mit mehreren antreibbaren, vorzugsweise vertikalen nach unten weisenden Spindeln, welche auf einem Gesamtschlitten angeordnet sind, so auszuführen, daß alternativ eine Selbstbeladung mit Werkzeugen oder Werkstücken möglich ist. Die Anordnung der Führungsachse sowie die Verfahrbarkeit der oben liegenden Spindeln eignet sich jedoch nicht für die Bearbeitung kubischer Werkstücke mit Selbstbeladung, wenn die Arbeitsspindeln zur Aufnahme von Werkzeugen ausgeführt sind, da die Späne während der Bearbeitung auf die Werkstücke fallen und der nachfolgende Selbstladeeffekt einer unten liegenden Mehrfachspannvorrichtung nur eingeschränkt möglich ist. It is known for example from DE 195 14 058 A1, machine tools with a plurality of drivable, preferably vertical downward-facing spindles, which are arranged on an entire slide are to be designed in such a way that alternatively self-loading with tools or workpieces is possible. The arrangement of the guide axis and the movability of the top spindles are suitable but not for machining cubic workpieces with self-loading if the work spindles are used for Tools are carried out because the chips are on the workpieces during machining fall and the subsequent self-loading effect of an underlying multiple clamping device only is possible to a limited extent.  

Darüber hinaus könnten Werkstücke im gemeinsamen Werkstück- und Werkzeugmagazin auf Transportträgern nach unten gerichtet gespeichert werden. Jeder Werkstücktransportträger müßte aber mit entsprechenden selbsthemmenden Spannelementen ausgerüstet werden, was wiederum den Kostenvorteil gegenüber Roboterbeladung beträchtlich reduziert und das manuelle Einlegen der Werkstücke erschwert.In addition, workpieces could be in the common workpiece and tool magazine Transport carriers can be stored facing downwards. However, every workpiece carrier would have to be included appropriate self-locking clamping elements can be equipped, which in turn has the cost advantage compared to robot loading considerably reduced and the manual insertion of the workpieces made more difficult.

Sofern im gemeinsamen Magazin eine Variante mit auf Transportträgern schwerkraftorientiert nach oben weisenden Werkstücken gewählt würde, müßte hingegen vor jedem Werkstückwechsel zeitintensiv ein Werkstückgreifer in die Arbeitsspindeln eingewechselt werden. Die empfindlichen Werkzeugaufnahmekegel weisen im Magazin nach oben und liegen im gemeinsamen Magazin direkt neben den verschmutzten Werkstücken. Dadurch wird der Werkzeugwechsel sehr störanfällig.Provided that there is a variant in the shared magazine with gravity-oriented upward on transport carriers facing workpieces, on the other hand, would have to be time-consuming before each workpiece change Workpiece grippers can be replaced in the work spindles. The sensitive Tool holder cones point upwards in the magazine and are located next to each other in the shared magazine the dirty workpieces. This makes the tool change very susceptible to failure.

Aus den genannten Gründen eignet sich die erwähnte technische Lösung überwiegend für die Aufnahme und Handhabung rotationssymmetrischer Werkstücke in der Arbeitsspindel und Speicherung von Werkzeugen in einem Werkzeugrevolver.For the reasons mentioned, the technical solution mentioned is mainly suitable for recording and handling of rotationally symmetrical workpieces in the work spindle and storage of Tools in a tool turret.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hochproduktives Bearbeitungszentrum zu konzipieren, dessen Arbeitsspindeln auch zur schnellen Handhabung von Werkstücken geeignet sind, wobei das Werkzeugmagazin kurze Zugriffszeiten bei gleichzeitig hoher Speicherdichte ermöglichen soll und neben einem einfachen Aufbau ohne Verwendung zusätzlicher Werkzeugwechsler das Magazin auch zur Speicherung von auf Werkstücktransportträgern bereitgestellten Werkstücken nutzbar sein soll. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object of the invention is therefore to design a highly productive machining center, the Work spindles are also suitable for the quick handling of workpieces Tool magazine should allow short access times with high storage density and next to the magazine also for a simple construction without the use of additional tool changers Storage of workpieces provided on workpiece transport carriers should be usable. This The object is achieved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß sind am neuen Bearbeitungszentrum jeweils zwei separate Werkstückspannvorrichtungen auf einem gemeinsamen Vertikalschlitten zwei unabhängigen Doppelspindelschlitten zugeordnet. Die Doppelspindelschlitten mit den vertikalen nach oben gerichteten Zerspanungswerkzeugen sind an der Frontseite des Maschinenbetts auf einer gemeinsamen horizontalen linearen Achse paarweise geführt.According to the invention, there are two separate workpiece clamping devices on the new machining center assigned two independent double spindle slides on a common vertical slide. The Double spindle slides with the vertical, upward-facing cutting tools are on the Front of the machine bed guided in pairs on a common horizontal linear axis.

An den beiden Enden dieser Führungsachse ist jeweils ein Werkzeugmagazin mit vertikaler Dreh- und Hubachse angeordnet. Es enthält mindestens ein Wechselsegment, das als halbscheibenförmige Kassette mit seitlich offenen Speicherzangen für Zerspanungswerkzeuge und Werkstücktransportträger ausgeführt ist.At the two ends of this guide axis is a tool magazine with a vertical rotation and Stroke arranged. It contains at least one interchangeable segment that acts as a semi-disc-shaped cassette with side-open storage tongs for cutting tools and workpiece carriers is.

Im Pick-Up-Modus entnehmen die Spindeln Zerspanungswerkzeuge oder Werkstücktransportträger aus der Kassette und positionieren sie im Bereich der Werkstückspannvorrichtungen.In the pick-up mode, the spindles remove cutting tools or workpiece carriers from the Cassette and position it in the area of the workpiece fixtures.

Der Werkstückselbstladevorgang wird erreicht, indem die Werkstückspannvorrichtungen gemeinsam über die auf einem Werkstücktransportträger nur durch die Schwerkraft gehaltenen Werkstücke abgesenkt werden und die Werkstückspanner der Werkstückspannvorrichtungen hydraulisch schließen. Vier Spindeln können so gleichzeitig vier Werkstücktransportträger mit vorzugsweise jeweils zwei gespeicherten Werkstücken für den Selbstladevorgang bereitstellen und durch 180°-Drehung der Werkstücktransportträger auch eine Doppelwechsler-Funktion ausführen. Auf diese Weise wird ein schneller selbsttätiger Werkstückwechsel auch bei Mehrfachwerkstückspannvorrichtungen möglich.The workpiece self-loading process is achieved by jointly over the workpiece clamping devices the workpieces held on a workpiece carrier only lowered by gravity and close the workpiece clamps of the workpiece clamping devices hydraulically. Four Spindles can thus simultaneously hold four workpiece carriers, preferably with two stored each Prepare workpieces for the self-loading process and by rotating the Workpiece transport carriers also perform a double changer function. This way, a faster automatic workpiece change possible even with multiple workpiece clamping devices.

Im Werkzeug- und Werkstückmagazin können mehrere Kassetten einseitig übereinander in einem Regal gespeichert werden. Die Kasseten werden mit einem mittig angeordneten Handhabungsgerät nur durch eine kombinierte Hub- und Drehbewegung, ohne zusätzliche Kupplungs - oder Greifvorgänge, ausgetauscht.In the tool and workpiece magazine, several cassettes can be stacked on one side on a shelf get saved. The cassettes are only passed through with a handling device arranged in the middle a combined lifting and rotating movement, without additional coupling or gripping processes, exchanged.

In der untersten Regalposition ist die Kassette für den Maschinenbediener hauptzeitparallel für Einzelbestückung zugänglich. Neben einem einfachen Magazinaufbau wird mit dieser Konzeption nahezu kostenneutral ein Speicher für Roh- und Fertigteile mit automatischer Ladeeinrichtung erreicht.In the lowest shelf position, the cassette for the machine operator is parallel to the main time Individual equipment accessible. In addition to a simple magazine structure, this concept is almost achieved a cost-neutral storage for raw and finished parts with automatic loading device.

Die vertikale nach oben weisende Lage der Arbeitsspindeln ermöglicht weiterhin den gleichzeitigen Einsatz eines Werkstückwenders pro Arbeitsspindel welcher Werkstücke aus der Werkstückspannvorrichtung entnimmt, um beispielsweise 180° dreht und wieder in einer neuen Spannlage in die Werkstückspannvorrichtung einlegt. Auf diese Weise entfällt das manuelle Umspannen von Werkstücken von Aufspannug A zu Aufspannug B. The vertical, upward-facing position of the work spindles enables simultaneous use one workpiece turner per work spindle of which workpieces from the workpiece clamping device takes, for example rotates 180 ° and again in a new clamping position in the Insert workpiece clamping device. In this way, manual reclamping of workpieces is no longer necessary from clamping A to clamping B.  

Einfachere Werkstücke sollen durch automatisches Öffnen der Werkstückspanner in der Werkstückspannvorrichtung auf eine darunter eingeschwenkte Ausfuhrschräge fallen und lose auf einem Transportband abgeführt werden. Dadurch reduziert sich die manuelle Handhabung am Bearbeitungszentrum ähnlich wie bei Transferstraßen auf das Einlegen von Rohteilen.Simpler workpieces should be opened automatically by opening the workpiece clamp in the Workpiece clamping device falling onto an export slope swung in underneath and loosely on one Conveyor belt are removed. This reduces manual handling on Machining center similar to transfer lines for inserting raw parts.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following, the invention will be explained in greater detail on the basis of the exemplary embodiments shown in the drawings explained.

Fig. 1 Ansicht von oben auf das Bearbeitungszentrum; Fig. 1 top view of the machining center;

Fig. 2 Vorderansicht des Bearbeitungszentrums; Fig. 2 front view of the machining center;

Fig. 3 Seitenansicht des Bearbeitungszentrums. Fig. 3 side view of the machining center.

Das Bearbeitungszentrum weist ein beispielsweise in Gußkonstruktion ausgeführtes Maschinenbett (1) mit zwei an der Oberseite montierten horizontalen Linearführungen für die Bewegung des Maschinenständers (2) auf. Die beiden horizontalen Linearführungen für die Querbewegung der beiden Doppelspindelschlitten (3a, 3b) sind an der Frontseite des Maschinenbetts (1) vorgesehen. Am Maschinenständer (2) sind zwei vertikale Linearführungen für die Bewegung des Vertikalschlittens (9) mit den Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) montiert.The machining center has a machine bed ( 1 ), for example in cast construction, with two horizontal linear guides mounted on the top for the movement of the machine stand ( 2 ). The two horizontal linear guides for the transverse movement of the two double spindle slides ( 3 a, 3 b) are provided on the front of the machine bed ( 1 ). Two vertical linear guides for the movement of the vertical slide ( 9 ) with the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) are mounted on the machine stand ( 2 ).

Durch synchrone Drehung der beiden identischen Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) mit jeweils mindestens zwei gespannten Werkstücken (6) am Vertikalschlitten (9) um deren parallele horizontale Drehachsen ist eine Bearbeitung von mindestens drei Seiten gleichzeitig an vier identischen Werkstücken möglich.By synchronously rotating the two identical workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b), each with at least two clamped workpieces ( 6 ) on the vertical slide ( 9 ) about their parallel horizontal axes of rotation, it is possible to process at least three sides simultaneously on four identical workpieces.

Aus Steifigkeitsgründen ist je ein Stützlager für die beiden parallelen horizontalen Drehachsen auf einem Gegenhalter (8) am Vertikalschlitten (9) vorgesehen.For reasons of rigidity, a support bearing is provided for each of the two parallel horizontal axes of rotation on a counter-holder ( 8 ) on the vertical slide ( 9 ).

Die Werkstücke (6) sind zur automatischen Beladung auf einem vorzugsweise mit zwei Ablageplätzen ausgeführten Werkstücktransportträger (12) lageorientiert nur durch die Schwerkraft bereit gehalten. Der Werkstücktransportträger (12) weist an der Unterseite den gleichen Aufnahmekegel (13) auf, den die Zerspanungswerkzeuge (14) als mechanische Schnittstelle für den automatischen Wechsel in die Arbeitsspindeln (15) besitzen. In die vier Arbeitsspindeln (15) der Maschine können entweder vier Werkstücktransportträger (12) oder vier Zerspanungswerkzeuge (14) eingewechselt werden. Durch Verfahren der beiden Doppelspindelschlitten (3a, 3b) auf ihrer Führungsachse werden Zerspanungswerkzeuge (14) oder Werkstücktransportträger (12) im Maschinenarbeitsraum unterhalb der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) positioniert. Durch Absenken der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) mit geöffneten Werkstückspannern (17) auf die auf den Werkstücktransportträgern (12) bereitgestellten Werkstücke (6), Schließen der Werkstückspanner (17) und Anhebung der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) ergibt sich eine automatische Werkstückbeladung. Indem anschließend Zerspanungswerkzeuge (14) statt Werkstücktransportträger (12) in die Arbeitsspindeln (15) eingewechselt werden, beginnt die Bearbeitung der zuvor geladenen Werkstücke (6). Nach Abschluß der kompletten Bearbeitung werden wieder Werkstücktransportträger (12) in die Arbeitsspindeln (15) eingewechselt. Die Werkstücktransportträger (12) sind vorzugsweise jeweils mit zwei Ablageplätzen ausgeführt. Auf diese Weise kann je ein fertig bearbeitetes Werkstück (6) auf den vier freien Plätzen der Werkstücktransportträger (12) abgelegt werden. Durch 180°-Drehung der Werkstücktransportträger (12) mit den Arbeitsspindeln (15) mit vertikaler Drehachse werden vier neue unbearbeitete Werkstücke (6) im Greifbereich der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) positioniert und anschließend gespannt.The workpieces ( 6 ) are held ready for automatic loading on a workpiece transport carrier ( 12 ), which is preferably designed with two storage locations, only by gravity. The workpiece transport carrier ( 12 ) has the same receiving cone ( 13 ) on the underside that the cutting tools ( 14 ) have as a mechanical interface for the automatic change into the work spindles ( 15 ). Either four workpiece transport carriers ( 12 ) or four cutting tools ( 14 ) can be replaced in the four work spindles ( 15 ) of the machine. By moving the two double spindle slides ( 3 a, 3 b) on their guide axis, cutting tools ( 14 ) or workpiece transport carriers ( 12 ) are positioned in the machine work space below the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b). Lowering the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) with opened workpiece clamps ( 17 ) onto the workpieces ( 6 ) provided on the workpiece transport carriers ( 12 ), closing the workpiece clamps ( 17 ) and raising the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) an automatic workpiece loading. By subsequently machining tools ( 14 ) instead of workpiece carrier ( 12 ) into the work spindles ( 15 ), the processing of the previously loaded workpieces ( 6 ) begins. After completion of the complete machining, workpiece transport carriers ( 12 ) are replaced in the work spindles ( 15 ). The workpiece transport carriers ( 12 ) are preferably each designed with two storage spaces. In this way, one finished workpiece ( 6 ) can be placed on the four free spaces of the workpiece carrier ( 12 ). By rotating the workpiece carrier ( 12 ) with the work spindles ( 15 ) with a vertical axis of rotation by 180 °, four new unworked workpieces ( 6 ) are positioned in the gripping area of the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) and then clamped.

Das Entladen der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) ist auch möglich indem die beiden Doppelspindelschlitten (3a, 3b) in die linke und rechte Endlage ihrer Führungsachse fahren und die Werkstückspanner (17) öffnen und die fertig bearbeiteten Werkstücke (6) durch die Schwerkrafteinwirkung einfach nach unten fallen ohne wieder gerichtet auf einem Werkstücktransportträger (12) abgelegt zu werden. Um diese Werkstücke (6) lose aus dem Maschinenarbeitsraum abführen zu können wird vor dem Öffnen der Werkstückspanner (17) eine Ausfuhrschräge (16) im Bereich unterhalb der Werkstückspannvorrichtung (4) zwischen die beiden Doppelspindelschlitten (3a, 3b) eingeschwenkt. Die Ausfuhrschräge (16) leitet die Werkstücke (6) auf ein am Boden vor der Maschine befindliches Transportband (18).The workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) can also be unloaded by moving the two double spindle carriages ( 3 a, 3 b) into the left and right end positions of their guide axes and opening the workpiece clamps ( 17 ) and the finished workpieces ( 6 ) the force of gravity simply falls down without being again placed on a workpiece carrier ( 12 ). To these workpieces dissipate (6) loose from the machine working area is in front of the opening of the workpiece clamps (17), an export bevel (16) in the region below the workpiece clamping device (4) between the two double spindle slide (3 a, 3 b) is pivoted. The export slope ( 16 ) guides the workpieces ( 6 ) onto a conveyor belt ( 18 ) located on the floor in front of the machine.

Werkstücke deren Spannlage in den Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) während der Komplettbearbeitung geändert werden muß, können automatisch umgespannt werden. Hierzu wird statt eines Werkstücktransportträgers (12) oder eines Zerspanungswerkzeugs (14) vorzugsweise je ein pneumatischer Werkstückwender (19) in die vier Arbeitsspindeln (15) eingewechselt. Die Werkstückwender (19) weisen wiederum die gleichen Aufnahmekegel (13) auf wie die Zerspanungswerkzeuge (14). Die Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) werden dann so positioniert, daß die Anlageflächen der Werkstücke (6) in den Werkstückspannern (17) nicht nach unten, sondern um 90° gedreht zur Seite weisen. Die Werkstückwender (19) in den Arbeitsspindeln (15) werden nun pneumatisch geöffnet. Die Zuführung der erforderlichen Druckluft erfolgt durch die Arbeitsspindeln (15). Die Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) fahren jetzt nach unten. Die Werkstückwender (19) schließen. Die Werkstückspanner (17) der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) öffnen. Die beiden Doppelspindelschlitten (3a, 3b) fahren auf ihrer Führungsachse mit den gegriffenen Werkstücken (6) von den Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) nach außen weg. Die Werkstückwender (19) werden in den vertikalen Arbeitsspindeln (15) um 180° gedreht. Die Doppelspindelschlitten (3a, 3b) fahren zurück. Die Werkstückspanner (17) schließen. Die Werkstückwender (19) öffnen. Die Werkstücke (6) sind nun mit den zuvor bearbeiteten Flächen um 180° gedreht in den Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) positioniert, wodurch die Bearbeitung von zuvor nicht zugänglichen Flächen möglich wird. Die Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) können sofern erforderlich hierfür unterschiedliche Werkstückspanner (17) aufweisen.Workpieces whose clamping position in the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) must be changed during the complete machining can be reclamped automatically. For this purpose, instead of a workpiece carrier ( 12 ) or a cutting tool ( 14 ), preferably one pneumatic workpiece turner ( 19 ) is inserted into the four work spindles ( 15 ). The workpiece turner ( 19 ) in turn have the same receiving cone ( 13 ) as the cutting tools ( 14 ). The workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) are then positioned so that the contact surfaces of the workpieces ( 6 ) in the workpiece clamps ( 17 ) do not point downwards, but turned 90 ° to the side. The workpiece turner ( 19 ) in the work spindles ( 15 ) are now opened pneumatically. The required compressed air is supplied through the work spindles ( 15 ). The workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) now move down. Close the workpiece turner ( 19 ). Open the workpiece clamps ( 17 ) of the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b). The two double spindle slides ( 3 a, 3 b) move on their guide axis with the gripped workpieces ( 6 ) away from the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b). The workpiece turner ( 19 ) are rotated through 180 ° in the vertical work spindles ( 15 ). The double spindle slides ( 3 a, 3 b) move back. Close the workpiece clamps ( 17 ). Open the workpiece turner ( 19 ). The workpieces ( 6 ) are now positioned with the previously machined surfaces rotated by 180 ° in the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b), making it possible to machine previously inaccessible surfaces. If necessary, the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) can have different workpiece clamps ( 17 ).

Zerspanungswerkzeuge (14), Werkstücktransportträger (12) und Werkstückgreifer (19) werden mit einem gemeinsamen System gespeichert und bereitgestellt. Vorzugsweise ist jeweils am linken und rechten Ende der Linearführung für die Doppelspindelschlitten (3a, 3b) ein Regalmagazin angeordnet, das aus übereinander gestapelten halbscheibenförmigen Kassetten (20) besteht. Die Kasseten (20) weisen am Umfang seitlich offene Speicherzangen (21) auf, wobei immer zwei Speicherzangen (21) im entsprechenden Abstand zweier Arbeitsspindeln (15) eines Doppelspindelschlittens (3a, 3b) parallel angeordnet sind. Im Zentrum der übereinander gestapelten Kassetten (20) eines Regalmagazins befindet sich ein Handhabungsgerät mit einer drehbar gelagerten Transportsäule (22). An der Transportsäule (22) verfährt ein Schlitten mit einer doppelseitigen Greifergabel (23) welcher Kasseten (20) aus den verschiedenen Regalplätzen entnimmt und auf Höhe der Arbeitsspindeln (15) positioniert. Der Aufnahmekegel (13) der Zerspanungswerkzeuge (14), Werkstücktransportträger (12) oder Werkstückwender (19) weist immer nach unten. Die Übergabe aus der Speicherzange (21) in die Arbeitsspindel (15) erfolgt indem das Handhabungsgerät die halbscheibenförmige Kassette (20) in eine Position dreht in welcher zwei Aufnahmekegel (13) genau über den Aufnahmekonen der Arbeitsspindeln (15) eines Doppelspindelschlitten (3a, 3b) stehen. Anschließend werden die Aufnahmekegel (13) in die Aufnahmekonen durch Absenken der halbscheibenförmigen Kassette (20) eingeführt und in den Arbeitsspindeln (15) gespannt. Durch die lineare Vorschubbewegung eines Doppelspindelschlittens (3a, 3b) in Richtung Maschinenmitte werden die Zerspanungswerkzeuge (14), Werkstücktransportträger (12) oder Werkstückgreifer (14) aus den Speicherzangen (21) der halbscheibenförmigen Kassette (20) seitlich herausgezogen. Das anschließende Einspeichern erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.Cutting tools ( 14 ), workpiece transport carriers ( 12 ) and workpiece grippers ( 19 ) are stored and made available with a common system. Preferably, each of the left and right ends of the linear guide for the double spindle slide (3 a, 3 b) located a shelf magazine, which consists of stacked half disk cartridge (20). The caisson (20) have at the periphery of laterally open pliers memory (21), wherein always two memory pliers (21) of two corresponding distance in working spindles (15) of a double-spindle slide (3 a, 3 b) are arranged in parallel. A handling device with a rotatably mounted transport column ( 22 ) is located in the center of the stacked cassettes ( 20 ) of a shelf magazine. A carriage with a double-sided gripper fork ( 23 ) moves cassettes ( 20 ) from the various rack positions and positions them at the level of the work spindles ( 15 ) on the transport column ( 22 ). The receiving cone ( 13 ) of the cutting tools ( 14 ), workpiece transport carrier ( 12 ) or workpiece turner ( 19 ) always points downwards. The transfer from the storage tongs ( 21 ) into the work spindle ( 15 ) takes place by the handling device rotating the half-disk-shaped cassette ( 20 ) into a position in which two receiving cones ( 13 ) are located exactly above the receiving cones of the working spindles ( 15 ) of a double spindle slide ( 3 a, 3 b) stand. The receiving cones ( 13 ) are then inserted into the receiving cones by lowering the half-disk-shaped cassette ( 20 ) and clamped in the work spindles ( 15 ). The cutting tools ( 14 ), workpiece transport carrier ( 12 ) or workpiece gripper ( 14 ) are laterally pulled out of the storage tongs ( 21 ) of the half-disk-shaped cassette ( 20 ) by the linear feed movement of a double spindle slide ( 3 a, 3 b) in the direction of the machine center. The subsequent saving takes place in reverse order.

In der doppelseitigen Greifergabel (23) des Handhabungsgeräts werden vorzugsweise zwei halbscheibenförmigen Kasseten (20) gegenüberliegend gegriffen, wodurch sie sich zu einem Vollkreis ergänzen. Der Kassettenwechsel erfolgt hauptzeitparallel während die Arbeitsspindeln (15) eine Zerspanungsoperation ausführen die länger als ca. 10 Sekunden dauert. Hierzu wird die aktive Kassette (20a) mit den beiden leeren Speicherzangen die für die beiden Zerspanungswerkzeuge (14) reserviert sind welche gerade eine Bearbeitungsoperation ausführen, auf einem Regalplatz (24) abgelegt dessen Höhenniveau unterhalb des Niveaus der Arbeitsspindeln (15) liegt.In the double-sided gripper fork ( 23 ) of the handling device, two half-disk-shaped cassettes ( 20 ) are preferably gripped opposite one another, as a result of which they complement one another to form a full circle. The cassette change takes place parallel to the main time while the work spindles ( 15 ) carry out a machining operation which takes longer than approx. 10 seconds. For this purpose, the active cassette ( 20 a) with the two empty storage tongs which are reserved for the two cutting tools ( 14 ) which are currently performing a machining operation, is placed on a rack space ( 24 ) whose level is below the level of the work spindles ( 15 ).

Eine Kassette (20) wird auf einem Regalplatz (24) abgelegt indem das Handhabungsgerät Aufnahmebohrungen in der Kassette (20) mit Aufnahmestiften im Regalplatz (24) in Eingriff bringt. Nachdem die Kassette (20) auf den Aufnahmestiften des Regalplatzes (24) aufliegt, wird der Doppelgreifer (23) des Handhabungsgeräts weiter abgesenkt, wodurch wiederum Aufnahmestifte des Doppelgreifers (23) aus den hierfür vorgesehenen Aufnahmebohrungen der Kassette (20) herausgezogen werden. Sobald der Doppelgreifer (23) sich nicht mehr im Eingriff mit der abgelegten aktiven Kassette (20a) befindet, führt die Transportsäule (22) des Handhabungsgeräts mit dem Doppelgreifer (23) und der zweiten noch im gegenüberliegenden Greifer befindlichen passiven Kassette (20b) eine 10°-Drehbewegung aus. Die Kassetten (20) weisen im inneren Bereich Schlitze (5) auf durch die die Greifergabeln des Doppelgreifers nach der 10°-Drehbewegung in vertikaler Richtung durchfahren können. Die Schlitze aller übereinander gestapelten Kassetten (20) befinden sich in der gleichen Position. Auf der dem Regal gegenüberliegenden Seite befindet sich die Transportgasse (7) für Kassetten (20). Das Handhabungsgerät bringt nun in der Transportgasse (7) die passive Kassette (20b) durch eine Vertikalbewegung in die gewünschte Übergabeposition im oberen Ragalbereich. Die gegenüberliegende freie Greifergabel des Doppelgreifers (23), die während der Vertikalbewegung durch die Schlitze (5) in den gespeicherten Kassetten (20) durchfuhr, ist nun im Bereich der neuen Kassette (20) im gewünschten Regalplatz (24) positioniert. Die Transportsäule (22) des Handhabungsgeräts führt nun die vorherige 10°-Drehung mit dem Doppelgreifer (23) in entgegengesetzter Richtung aus und vollendet die begonnene Vertikalbewegung, bis die Aufnahmestifte des Doppelgreifers (23) in die Aufnahmebohrungen der neuen Kassette (20) eingreifen und im weiteren Verlauf die entsprechenden Aufnahmebohrungen der Kassette (20) aus den Aufnahmestiften des Regalplatzes (24) freigefahren sind. Jetzt erfolgt eine 180°-Drehbewegung der Transportsäule (22) mit dem Doppelgreifer (23), wodurch der Austausch der passiven Kassette (20b) mit einer neuen Kassette (20) abgeschlossen ist. Anschließend fährt der Doppelgreifer (23) nach unten, lädt die aktive Kassette (20a) und stellt die leeren Speicherzangen (21) dem Doppelspindelschlitten (3a, 3b) für die Werkzeugübergabe zur Verfügung. Auf diese Weise sind im Doppelgreifer (23) des Handhabungsgeräts eine aktive Kassette (20a) und eine nachfolgend benötigte neue Kassette (20) vorrätig. Vorzugsweise werden Zerspanungswerkzeuge (14) und Werkstücktransportträger (12) in unterschiedlichen Kassetten (20) gespeichert.A cassette ( 20 ) is placed on a shelf space ( 24 ) by the handling device engaging receiving holes in the cassette ( 20 ) with locating pins in the shelf space ( 24 ). After the cartridge (20) rests on the receiving pins of the shelf space (24) of the double gripper (23) is further lowered the manipulator, which in turn receiving pins of the double gripper (23) can be pulled out of the space provided receiving bores of the cassette (20). As soon as the double gripper ( 23 ) is no longer in engagement with the stored active cassette ( 20 a), the transport column ( 22 ) of the handling device with the double gripper ( 23 ) and the second passive cassette ( 20 b) still located in the opposite gripper a 10 ° rotation. The cassettes ( 20 ) have slots ( 5 ) in the inner area through which the gripper forks of the double gripper can pass in the vertical direction after the 10 ° rotation. The slots of all the cassettes ( 20 ) stacked one above the other are in the same position. The transport aisle ( 7 ) for cassettes ( 20 ) is located on the side opposite the shelf. The handling device now brings the passive cassette ( 20 b) into the desired transfer position in the upper ragal area in the transport lane ( 7 ) by means of a vertical movement. The opposite free gripper fork of the double gripper ( 23 ), which passed through the slots ( 5 ) in the stored cassettes ( 20 ) during vertical movement, is now positioned in the desired rack space ( 24 ) in the area of the new cassette ( 20 ). The transport column ( 22 ) of the handling device now performs the previous 10 ° rotation with the double gripper ( 23 ) in the opposite direction and completes the vertical movement that has started until the locating pins of the double gripper ( 23 ) engage in the locating bores of the new cassette ( 20 ) and in the further course, the corresponding mounting holes of the cassette ( 20 ) are cleared from the mounting pins of the rack space ( 24 ). Now the transport column ( 22 ) rotates 180 ° with the double gripper ( 23 ), which completes the exchange of the passive cassette ( 20 b) with a new cassette ( 20 ). Then the double gripper ( 23 ) moves down, loads the active cassette ( 20 a) and makes the empty storage tongs ( 21 ) available to the double spindle slide ( 3 a, 3 b) for the tool transfer. In this way, an active cassette ( 20 a) and a subsequently required new cassette ( 20 ) are in stock in the double gripper ( 23 ) of the handling device. Cutting tools ( 14 ) and workpiece transport carriers ( 12 ) are preferably stored in different cassettes ( 20 ).

Ein hauptzeitparalleler Kassettenzugriff des Maschinenbedieners ist möglich, wenn eine Kassette (20) auf einem zusätzlichen Regalplatz (24), der sich am unteren Ende der Transportgasse (7) befindet, so tief abgelegt wird, daß sie nachfolgend mit den im Höhenniveau der Arbeitsspindeln (15) ablaufenden Bereitstellungsbetrieb des Doppelgreifers (23) nicht kollidiert. Durch geeignete Schutzmaßnahmen kann dieser unterste Regalplatz (20) von der Transportgasse (7) abgeschottet werden, wodurch auch die hauptzeitparallele Entnahme von kompletten Kassetten (20) möglich wird.The machine operator can access the cassette at the same time as a cassette ( 20 ) on an additional rack space ( 24 ) located at the lower end of the transport aisle ( 7 ) is placed so deep that it is subsequently leveled with the work spindles ( 15 ) running provision operation of the double gripper ( 23 ) did not collide. By means of suitable protective measures, this lowermost shelf space ( 20 ) can be partitioned off from the transport aisle ( 7 ), which means that complete cassettes ( 20 ) can also be removed during the main time.

Claims (3)

1. Selbstladendes Bearbeitungszentrum mit zwei Werkstück- und Werkzeugmagazinen, mit an einem horizontal verfahrbaren Maschinenständer (1) und auf einem verfahrbaren gemeinsamen Vertikalschlitten angeordneten Werkstückspannvorrichtungen mit Werkstückspannern (17), die als Werkstückgreifer ausgebildet sind, wobei mit den Werkstückspannvorrichtungen Werkstücke (6) zuführbar und abführbar sind, mit nach oben weisenden vertikalen Arbeitsspindeln (15), die auf einer gemeinsamen Führung zur Bearbeitung von in den Werkstückgreifern hängenden Werkstücken verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Vertikalschlitten zwei separate Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) für jeweils mindestens zwei Werkstücke (6) nebeneinander in zwei parallelen horizontalen Achsen drehbar angeordnet sind, daß jeweils zwei von vier vertikalen Arbeitsspindeln (15) je einer Werkstückdoppelspannvorrichtung (4a, 4b) zugeordnet sind, wobei mit den Arbeitsspindeln Zerspanungswerkzeuge (14) oder Werkstücktransportträger (12) im Bereich der Werkstückspannvorrichtungen (4a, 4b) positionierbar sind, daß jedes Werkstück- und Werkzeugmagazin aus einseitig übereinander in einem Regal abgelegten als Werkzeug- und Werkstücktransportträger ausgebildeten halbscheibenförmigen Kassetten (20) und einem an einer drehbaren Transportsäule (22) angeordneten Doppelgreifer (23) besteht, wobei jeder Doppelgreifer (23) einseitig mit einer passiven Kassette (20) beladen in einer dem jeweiligen Regal gegenüberliegenden Transportgasse (7) vertikal verfahrbar und die passive Kassette (20) durch eine kombinierte Hub-, Drehbewegung gegen eine neue Kassette (20) austauschbar ist.1.Self-loading machining center with two workpiece and tool magazines, with workpiece clamping devices arranged on a horizontally movable machine stand ( 1 ) and on a movable common vertical slide with workpiece clamps ( 17 ) which are designed as workpiece grippers, with the workpiece clamping devices being able to feed workpieces ( 6 ) and are removable, with upward-pointing vertical work spindles ( 15 ), which can be moved on a common guide for machining workpieces hanging in the workpiece grippers, characterized in that on the vertical slide two separate workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) for at least two each Workpieces ( 6 ) are arranged rotatably next to each other in two parallel horizontal axes, that two of four vertical work spindles ( 15 ) are each assigned to a workpiece double clamping device ( 4 a, 4 b), with the work spindles machining Tools ( 14 ) or workpiece transport carriers ( 12 ) can be positioned in the region of the workpiece clamping devices ( 4 a, 4 b) such that each workpiece and tool magazine consists of half-disk-shaped cassettes ( 20 ), which are stored on one side on top of one another in a rack and are designed as tool and workpiece transport carriers A rotatable transport column ( 22 ) arranged double gripper ( 23 ), each double gripper ( 23 ) loaded on one side with a passive cassette ( 20 ) vertically movable in a transport aisle ( 7 ) opposite the respective rack and the passive cassette ( 20 ) by a combined one Lifting, rotating movement can be exchanged for a new cassette ( 20 ). 2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach unten weisende Werkstückabfuhrschräge einschwenkbar an der Frontseite angeordnet ist und lose aus der geöffneten Werkstückspannvorrichtung nach unten fallende fertig bearbeitete Werkstücke auf ein am Boden vorgesehenes Werkstücktransportband führt.2. Machining center according to claim 1, characterized in that a downward Workpiece bevel is swiveled in at the front and loosely from the open Finished workpieces falling down onto a workpiece on the floor the intended workpiece conveyor belt. 3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindeln zur Aufnahme eines drehbaren Werkstückgreifers ausgerüstet sind.3. Machining center according to claim 1 or 2, characterized in that the work spindles for Are equipped with a rotatable workpiece gripper.