DE3727450C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Transferbearbeitungssystem mit einer Mehrzahl von beliebig zusammensetzbaren, jeweils min­ destens einen Bearbeitungsschritt an einem Werkstück aus­ führenden Bearbeitungsmodulen mit je einer Transportein­ richtung für das Werkstück und mit mindestens je einer Be­ arbeitungseinheit mit Positioniereinrichtung.

Aus der DE-OS 20 35 874 ist ein gattungsgemäßes Transferbe­ arbeitungssystem für Werkzeugmaschinen und Fertigungsstra­ ßen bekannt, dessen einzelne, hintereinander geschaltete Bearbeitungseinheiten je eine Transporteinrichtung für das Werkstück mit jeweils eigenem Antrieb aufweisen. Dabei ist jeder Bearbeitungseinheit eine Arbeitseinheit zugeordnet, die nur in senkrechter Richtung und in Richtung vertikal zur Transportrichtung des Werkstückes verfahrbar ist, so daß das Werkstück in Längsrichtung gegenüber der Arbeits­ einheit mittels der jeweiligen Transporteinrichtung posi­ tioniert werden muß.

Die Transporteinrichtung jeder Bearbeitungseinheit muß so­ mit zwei unterschiedliche Aufgaben erfüllen: Einerseits die genaue Positionierung des Werkstückes gegenüber der Ar­ beitseinheit und andererseits den Weitertransport zur näch­ sten Bearbeitungseinheit. Dies bedingt eine relativ aufwen­ dige Steuerung für jede Transporteinrichtung und ermög­ licht außerdem nur die Bearbeitung eines Werkstückes in ei­ ner einzigen Bearbeitungseinheit, d. h. die Länge der Werk­ stücke ist durch die Länge der Bearbeitungseinheit be­ grenzt.

Aus der DD-PS 1 34 506 ist eine Werkstücktransport- und Werkstückpositioniereinrichtung für ein gattungsähnliches Bearbeitungssystem bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine gemeinsame Werkstücktransporteinrichtung für alle Bearbei­ tungseinheiten. Diese gemeinsame Transporteinrichtung dient aber gleichzeitig auch als Positioniereinrichtung für die Werkstücke gegenüber dem jeweiligen Bearbeitungsge­ rät, die einzelnen Bearbeitungsgeräte sind dagegen in Längsrichtung, d. h. in Richtung der Transporteinrichtung, unbeweglich. Somit ist in den einzelnen Bearbeitungseinhei­ ten aufgrund der gemeinsamen Transporteinrichtung keine in­ dividuelle Positionierung der Werkstücke in Längsrichtung gegenüber dem jeweiligen Bearbeitungsgerät möglich, viel­ mehr befinden sich alle Werkstücke jeweils in der gleichen Längsrichtung zum jeweiligen Bearbeitungsgerät, d. h. wenn gleichzeitig in allen Bearbeitungseinheiten Werkstücke be­ arbeitet werden sollen, ist keine unterschiedliche Positio­ nierung der Bearbeitungsgeräte gegenüber den einzelnen Werkstücken möglich.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Lösung, welche bei größtmöglicher Produkti­ vität und optimaler Ausnutzung der Bearbeitungsmodule eine individuelle Bearbeitung von Werkstücken in mehreren Bear­ beitungsschritten oder auch eine gleichzeitige Bearbeitung nur eines entsprechend langen Werkstückes in mehreren Bear­ beitungsmodulen mit möglichst einfachen Mitteln ermög­ licht.

Diese Aufgabe wird mit einem Transferbearbeitungssystem der eingangs bezeichneten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede sich über die ganze Länge des jeweiligen Bearbeitungsmoduls erstreckende Transporteinrichtung für das Werkstück beidseitig Kupplungshälften aufweist, die mit entsprechend ausgebildeten Kupplungshälften benachbar­ ter Bearbeitungsmodule kuppelbar sind, wobei mit einer der beiden Kupplungshälften eines endseitigen Bearbeitungsmo­ duls ein Zentralantrieb kuppelbar ist, und daß die Bearbei­ tungseinheit jedes Bearbeitungsmoduls mittels ihrer Posi­ tioniereinrichtung gegenüber der jeweiligen Transportein­ richtung und dem jeweiligen Werkstück in Längsrichtung des Bearbeitungsmoduls verfahrbar ist.

Bei diesem erfindungsgemäßen Transferbearbeitungssystem dient die gemeinsame Werkstücktransporteinrichtung, die sich aus den einzelnen gekuppelten Transporteinrichtungen jedes Bearbeitungsmoduls und dem Zentralantrieb zusammen­ setzt, dazu, einen Verbund der einzelnen Bearbeitungsmodu­ le herzustellen, wodurch auf besonders einfache Weise in beliebiger Reihenfolge und Anzahl eine durchgängige Bear­ beitungslinie mit fortlaufendem Werkstücktransport durch­ führbar ist. Dagegen dient die gemeinsame Werkstücktrans­ porteinrichtung nicht zur Werkstückpositionierung gegen­ über der jeweiligen Bearbeitungseinheit. Hierzu ist viel­ mehr jede Bearbeitungseinheit mit einer eigenen, unabhängi­ gen Positioniereinrichtung versehen, die eine Positionie­ rung der Bearbeitungseinheit und nicht des Werkstückes in Längsrichtung des Bearbeitungsmoduls ermöglicht. Auf diese Weise ist in allen Bearbeitungsmodulen unabhängig voneinan­ der eine individuelle Positionierung und Bearbeitung mög­ lich. Gleichzeitig können größere Werkstücke an verschiede­ nen Stellen in unterschiedlichen Bearbeitungsmodulen gleichzeitig bearbeitet werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß wenigstens die Positioniereinrichtung jeder Bear­ beitungseinheit mit einer speicherprogrammierbaren Positio­ niersteuerung versehen ist. Diese Ausgestaltung ist für entsprechend numerisch gesteuerte Bearbeitungsmodule beson­ ders geeignet.

Die Erfindung sieht vorteilhaft auch vor, daß die Positio­ niersteuerung jedes Bearbeitungsmoduls an einen Zentral­ rechner anschließbar ist. Durch diesen Zentralrechner kön­ nen sämtliche Bearbeitungsschritte in den einzelnen Bear­ beitungsmodulen archiviert, überwacht und programmiert wer­ den.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstellung in

Fig. 1 einen einzelnen Bearbeitungsmodul eines erfindungs­ gemäßen Transferbearbeitungssystems,

Fig. 2 ein Beispiel für ein Transferbearbeitungssystem und

Fig. 3 ein weiteres Beispiel für ein Transferbearbeitungs­ system.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Bearbeitungsmodul 1 eine Grundfläche 2 auf, die über ihre gesamte Länge mit ei­ ner Transporteinrichtung 3 ausgerüstet ist. Die Transport­ einrichtung 3 ist endseitig mit Kupplungshälften 4 und 5 versehen. Außerdem befindet sich an der Transporteinrich­ tung 3 ein in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Schlittengleitführung verschiebbaren Greiferschlitten 6 mit einem Greifmittel 7. Weiterhin weist die Grundfläche 2 eine Positionierwelle 8 und eine Führung 9 für einen längs­ verfahrbaren Aufbautisch 10 auf. Auf dem Aufbautisch 10 be­ findet sich eine Bearbeitungseinheit 11 für ein Werkstück 12. Der Aufbautisch 10 ist zusätzlich mit wenigstens einer Spanneinrichtung 13 für das Werkstück 12 ausgerüstet.

Zusätzlich kann die Bearbeitungseinheit 11 über weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Positioniereinrichtun­ gen mit dem Aufbautisch verbunden sein, so daß die Bearbei­ tungseinheit 11 je nach Aufgabenstellung in mehrere Rich­ tungen verschiebbar ist. Die Positionierwelle 8 und die Transporteinrichtung 3 sind vorteilhaft als Spindel ausge­ führt. Die Kupplungen 4 und 5 werden beispielsweise als Flansche ausgeführt. Das Greifmittel 7 ist vorteilhaft mit einer Schnellwechselkassette versehen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden mehrere Bearbeitungsmo­ dule 1 durch Hintereinanderschalten in entsprechender Rei­ henfolge zu einem Transferbearbeitungssystem 14 zusammenge­ setzt. Über die Kupplungen 4 und 5 werden die einzelnen Transporteinrichtungen 3 miteinander verbunden und über ei­ nen Zentralantrieb 15 angetrieben. Die Module 1 a, 1 b und 1 c sind so hintereinander geschaltet, daß die in jedem ein­ zelnen Modul ausführbaren Bearbeitungsschritte in geeigne­ ter Reihenfolge durchgeführt werden können. Dazu wird das Werkstück 12 zunächst in das erste Bearbeitungsmodul 1 a eingebracht. Das Werkstück 12 wird vom Greifmittel 7 des Greiferschlittens 6 gefaßt und durch die Transporteinrich­ tung 3 in eine Grundposition gebracht. In dieser Position verbleibt das Werkstück 12 und die Bearbeitungseinheit 11 fährt über die Positionierwelle 8 an die zu bearbeitenden Stellen des Werkstückes 12 und beginnt nach Justierung am Werkstück 12 durch die Spanneinrichtung 13 mit der entspre­ chenden Bearbeitung.

Ist die Bearbeitung im ersten Bearbeitungsmodul 1 a abge­ schlossen, so wird das Werkstück 12 über den Zentralan­ trieb 15 und die Transporteinrichtung 3 in das nächste Be­ arbeitungsmodul 1 b transportiert. Bei langen Werkstücken 12, wie Profilen, befindet sich der vordere Teil des Werk­ stückes 12 nun im Bearbeitungsmodul 1 b, wogegen z. B. der mittlere Teil in das Bearbeitungsmodul 1 a gelangt (zur Ver­ deutlichung ist in Fig. 2 ein durchgehendes Werkstück 12 gezeigt und in Fig. 3 sind mehrere, gleiche Werkstücke 12 a dargestellt). Während nun die Bearbeitung im Bearbeitungs­ modul 1 b beginnt, wird gleichzeitig im Bearbeitungsmodul 1 a ein Bearbeitungsschritt an einer nachfolgenden Stelle des Werkstückes 12 ausgeführt. Nach Beendigung dieses Ar­ beitsganges gelangt der vordere Teil des Werkstückes 12 in das letzte Bearbeitungsmodul 1 c, so daß sich nun der vorde­ re Teil des Werkstückes 12 im Bearbeitungsmodul 1 c befin­ det, während der mittlere Teil in das Bearbeitungsmodul 1 b und der hintere Teil in das Bearbeitungsmodul 1 a gelangt. Wiederum können nun an unterschiedlichen Stellen des Werk­ stückes 12 in den einzelnen Bearbeitungsmodulen 1 a bis 1 c gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungsschritte ausge­ führt werden. Das in Fig. 2 dargestellte Transferbearbei­ tungssystem beinhaltet beispielsweise im Bearbeitungsmodul 1 a ein Stanzwerkzeug 11 a, im Modul 1 b eine Gewindeschneid­ maschine 11 b und im Modul 1 c ein Sägewerkzeug 11 c.

Genauso gut ist es möglich, daß statt eines besonders lan­ gen, sich über die gesamte Länge des Transferbearbeitungs­ systems 14 erstreckenden Werkstückes 12 eine Mehrzahl von einzelnen gleichgearteten oder unterschiedlichen Werk­ stücken 12 a in das Transferbearbeitungssystem 14 einge­ bracht werden, wie Fig. 3 zeigt. Dann befindet sich in je­ dem Bearbeitungsmodul 1 d bis 1 h jeweils ein Werkstück 12 a, das der Reihe nach die Bearbeitungsmodule 1 d bis 1 h durch­ läuft und somit allen Bearbeitungsschritten unterzogen wird, wobei aber jederzeit in allen Bearbeitungsmodulen 1 d bis 1 h gleichzeitig Bearbeitungsgänge an mehreren Werk­ stücken 12 a ausgeführt werden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist das Transferbearbeitungs­ system 14 gemäß Fig. 2 in ein erweitertes Transferbearbei­ tungssystem 14 a je nach Aufgabenstellung ohne Schwierigkei­ ten umrüstbar. Sollen beispielsweise neue aufeinanderfol­ gende Bearbeitungsschritte ausgeführt werden, so können die einzelnen Bearbeitungsmodule ausgewechselt werden und in anderer Reihenfolge zusammengestellt bzw. mit neuen Mo­ dulen 1 ergänzt werden. Im Transferbearbeitungssystem 14 a ist beispielsweise die folgende Zusammenstellung von Bear­ beitungsmodulen 1 vorgesehen: Das Bearbeitungsmodul 1 d ist mit einem Bohrwerkzeug 11 d, Modul 1 e mit einer Gewinde­ schneidmaschine 11 e, Modul 1 f mit einer Stanze 11 f, Modul 1 g mit einer Säge 11 g und Modul 1 h mit einer Fräse 11 h aus­ gerüstet. Die einzelnen Werkstücke 12 a werden nacheinander durch das Transferbearbeitungssystem 14 a geführt und alle nacheinander bearbeitet. Dadurch findet in allenModulen 1 d bis 1 h gleichzeitig eine Bearbeitung statt.

Besonders vorteilhaft ist jede Positionierwelle 8 der Modu­ le 1 mit einer speicherprogrammierten Positioniersteuerung ausgerüstet. Außerdem kann jedes Bearbeitungsmodul und der Zentralantrieb 15 zur Archivierung, Programmierung und Be­ triebsdatenerfassung an einen Zentralrechner angeschlossen sein.

Die einzelnen Bearbeitungsmodule können außerhalb der Fer­ tigungslinie des Transferbearbeitungssystems für andere Werkstücke umgerüstet und anschließend sofort in das Trans­ ferbearbeitungssystem integriert werden. Dadurch entstehen durch Umrüstarbeiten im Gegensatz zu herkömmlichen Bearbei­ tungsmaschinen praktisch keine Totzeiten.

Neben den in der Zeichnung dargestellten Bearbeitungsein­ heiten 11 (spanende bzw. umformende Werkzeuge) können auch andere Bearbeitungseinheiten vorgesehen sein. Hier seien Handlings-, Palettier-, Sortier-, Prüf- und Handarbeitsge­ räte usw. genannt.

Claims (3)

1. Transferbearbeitungssystem mit einer Mehrzahl von beliebig zusammensetzbaren, jeweils mindestens einen Bearbeitungs­ schritt an einem Werkstück ausführenden Bearbeitungsmodu­ len mit je einer Transporteinrichtung für das Werkstück und mit mindestens je einer Bearbeitungseinheit mit Posi­ tioniereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jede über die ganze Länge des jeweiligen Bearbei­ tungsmoduls (1) erstreckende Transporteinrichtung (3) für das Werkstück (12) beidseitig Kupplungshälften (4, 5) auf­ weist, die mit entsprechend ausgebildeten Kupplungshälften benachbarter Bearbeitungsmodule kuppelbar sind, wobei mit einer der beiden Kupplungshälften (4 oder 5) eines endsei­ tigen Bearbeitungsmoduls ein Zentralantrieb (15) kuppelbar ist, und daß die Bearbeitungseinheit (11) jedes Bearbei­ tungsmoduls (1) mittels ihrer Positioniereinrichtung (8) gegenüber der jeweiligen Transporteinrichtung (3) und dem jeweiligen Werkstück (12) in Längsrichtung des Bearbei­ tungsmoduls (1) verfahrbar ist.

2. Transferbearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Positioniereinrichtung (8) jeder Bear­ beitungseinheit (11) mit einer speicherprogrammierbaren Po­ sitioniersteuerung versehen ist.

3. Transferbearbeitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniersteuerung jedes Bearbeitungsmoduls (1) an einen Zentralrechner anschließbar ist.