DE4414844A1 - Zwei Werkzeugmaschinen mit gemeinsamem Werkzeugwechsler umfassende Bearbeitungszelle - Google Patents

Zwei Werkzeugmaschinen mit gemeinsamem Werkzeugwechsler umfassende Bearbeitungszelle

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Bearbeitungszelle vor, die zwei Werkzeugmaschinen und einen beiden Maschinen dienenden Werkzeugwechsler umfaßt.
Es handelt sich insbesondere um zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugmaschinen mit einem dazwischenliegenden doppelten Werk­ zeugmagazin und einem automatischen Werkzeugwechsler, der die Werkzeuge aus diesem Magazin entnimmt und beiden Maschinen dient bzw. zugeordnet ist.
Die Bearbeitungszelle kann mit einem gemeinsamen Zusatzteil- Wechsler und mit einem doppelten Palettenzuführer zum Verbringen der zu bearbeitenden Teile zur einen oder anderen Maschine kom­ plettiert sein.
Man erhält auf diese Weise eine Bearbeitungszelle mit zwei Ein­ gängen und zwei Ausgängen, d. h., eine Zelle, in welche gleich­ zeitig, auch um sie unterschiedlichen Arten von Bearbeitungen auszusetzen, zwei zu bearbeitende Werkstücke zugeführt werden können, die dann getrennt, über unterschiedliche Wege, aus der Maschine entnommen werden können.
Elektronische Steuervorrichtungen ermöglichen eine koordinierte Leitung der Maschinen, der Werkzeuge und der Teile tragenden Paletten, was es erlaubt, sowohl eine Aufeinanderfolge unter­ schiedlicher Bearbeitungen an demselben Werkstück auszuführen als auch gleichzeitig Familien unterschiedlicher Werkstücke zu bearbeiten, wobei jedoch die Werkzeuge aus dem gleichen Magazin bezogen werden, mit einer optimierten Steuerung des betreffenden Magazins.
Die technische Entwicklung hat zur Verwirklichung immer perfek­ terer Werkzeugmaschinen geführt, die eine Steuerungs- bzw. Ver­ waltungssoftware aufweisen, die es, wenn die Maschine einmal eingestellt ist, erlauben, den Bearbeitungszyklus vollständig zu automatisieren,und zuvor von der Entnahme des Teils bis zum Auswechseln des Werkzeuges und der eigentlichen Bearbeitung.
Da oft die Notwendigkeit gegeben ist, an demselben Werkstück eine Reihe von Bearbeitungen auszuführen, für die der einfache Austausch des Werkzeuges nicht genügt, sondern es erforderlich ist, die Maschine unterschiedlich auszurüsten, sind bereits Be­ arbeitungszentren vorgeschlagen worden, die mehrere Werkzeugma­ schinen umfassen, um in Aufeinanderfolge die verschiedenen not­ wendigen Operationen auszuführen.
Diese Bearbeitungszentren werden jedoch dadurch erhalten, daß man "komplette" Maschinen verwendet, d. h., solche, die jeweils mit einem eigenen Magazin und mit einem eigenen Werkzeugwechsler ausgestattet sind, die auf einer Linie oder radial angeordnet sein können, jedenfalls derart, daß sie derselben Teileversor­ gungslinie dienen.
Jedes Teil gelangt folglich am Ende jeder Operation automatisch von einer Maschine zur folgenden.
Auf diesem Gebiet ist die vorliegende Erfindung angesiedelt, die eine Bearbeitungszelle betrifft, welche im Unterschied zu be­ kannten Bearbeitungszentren, die einen einzigen Ein- bzw. Zugang und einen einzigen Ausgang aufweisen, die gleichzeitige Be­ schickung mit zwei Teilen auch unterschiedlicher Teilefamilien gestattet, um die Ausführung von Bearbeitungen zu erlauben, die auch durchaus überhaupt nichts miteinander gemeinsam haben kön­ nen.
Man erzielt sodann weitere Vorteile und zwar insbesondere fol­ gende:
  • - eine drastische Reduzierung der Gesamtausmaße der Zelle dank der Verwendung eines gemeinsamen zentralen Magazins, dessen be­ sonderer Aufbau die Ausmaße beträchtlich begrenzt;
  • - eine nennenswerte Einsparung der Kosten, beruhend auf der Tatsache, daß der Werkzeugwechsler beiden Maschinen gemeinsam zugeordnet ist;
  • - die Möglichkeit, die Steuerung bzw. Leitung der Werkzeuge und außerdem der Arbeitsphasen zu optimieren.
Gegenwärtig ist diejenige Lösung aus dem Stand der Technik, die der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt, von einem Bearbei­ tungszentrum gebildet, das als "Connection Mirror System" be­ zeichnet ist und von der Firma MCM di PIACENZA verwirklicht wird. Es sieht die Installation zweier beliebig angeordneter gleicher Maschinen vor, sowie ein dazwischen angeordnetes Werk­ zeugmagazin und einen Roboter, der die Werkzeuge auswählt und von Mal zu Mal zu den Werkzeugwechslern einer jeden der beiden Maschinen bringt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es wie gesagt, eine Bearbeitungs­ zelle zu schaffen, die im Vergleich zu bekannten Bearbeitungs­ zentren eine erhöhte Steuerungsflexibilität aufweist, die modu­ lar aufgebaut sein kann, um dem Erwerber die Möglichkeit zu ge­ ben, die Zelle mit einer einzigen Maschine ausgestattet zu er­ werben, um sie dann, wenn sich die Notwendigkeit einstellt, durch die einfache Hinzufügung der anderen Maschine zu komplet­ tieren. Das Ganze ohne Kosten, die wie im Falle der bekannten Bearbeitungszentren den Erwerb eines zusätzlichen Werkzeugwechs­ lers und eines zweiten Magazins umfassen würden, und ohne bei dem Komplex die für die korrekte Funktionsweise des Ganzen not­ wendigen Modifikationen vornehmen zu müssen. Im wesentlichen muß die erfindungsgemäße Zelle in der Lage sein, das was man im Jar­ gon als "erniedrigende Funktionsweise" bezeichnet, sicherzustel­ len, d. h. sie muß auch im Falle des Defekts oder des Fehlens ei­ ner der beiden Maschinen sämtliche Funktionen ausführen können, für die das Zentrum vorgesehen ist, wenn auch in längerer Zeit. Dieses, um zu vermeiden, daß die gesamte Zelle im Falle der War­ tung oder Reparatur einer der Gerätschaften stillgesetzt werden muß.
Dies ist bei der erfindungsgemäßen Maschine dank der Tatsache möglich, daß ein gemeinsames Werkzeugmagazin und ein beiden Ma­ schinen dienender Werkzeugwechsler angeordnet ist.
Sind diese Funktionen einmal sichergestellt, ist es für die niedrigeren Funktionen der Zelle ausreichend, daß die Paletten, die die zu bearbeitenden Teile in der Arbeitszone tragen, an eine einzige der beiden Maschinen adressiert sind.
Dieser und weitere Vorteile werden aus der folgenden Beschrei­ bung noch deutlicher werden, in der unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ein nicht beschränkend wirkendes Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert wird. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Zelle;
Fig. 2 die schematische Seitenansicht der Zelle mit den Palettentransfervorrichtungen;
Fig. 3 eine Besonderheit der Vorrichtungen aus Fig. 2;
Fig. 4 das Layout der Steuerungen der Zelle.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 umfaßt die Zelle zwei symmetri­ sche Arbeitseinheiten 1, 1′, die jede eine Säule oder einen Ständer 2 umfassen, der mit vertikalen Führungen 3 versehen ist, entlang denen, von einer Kugelumlaufspindel 4 oder ähnlichem ge­ steuert, der Träger eines Spindelstockes bzw. einer Pinole 5 mit horizontaler Achse läuft.
Der Träger der Pinole 5, in Fig. 2 mit Bezugsziffer 6 versehen, ist seinerseits mit Führungen 7 versehen, entlang denen die Pi­ nole 5 laufen kann, indem sie sich parallel zur eigenen Achse bewegt, wobei auch diese Bewegung über eine Kugelumlaufspindel 8 erzeugt wird, die von einem Motor 9 angetrieben wird.
Sowohl die Bewegungen des Trägers 6 entlang des Ständers 2 (Achse Y) als auch diejenigen der Pinole entlang des horizonta­ len Trägers 6 (Achse Z) werden numerisch gesteuert.
Die Pinole 5 ist sodann mit einer Kupplungs bzw. Anschlußein­ richtung für die Montage eines Endeffektors bzw. eines endseiti­ gen Wirkteils versehen, das eine Elektrospindel oder ein elek­ trisch betätigtes Futter sein kann, wie es in den Zeichnungen illustriert ist, oder eine andere Gerätschaft wie zum Beispiel ein mit einer gewissen Anzahl von Freiheitsgraden versehener Ar­ beitskopf der Art, wie er im US-Patent Nr. 4 652 190 beschrieben ist, oder andere Zusatzteile.
Wie oben erwähnt, sind die beiden Maschinen 1, 1′ nebeneinander angeordnet, und zwar symmetrisch bezüglich einer Zentralachse, und zwischen ihnen ist ein Werkzeugmagazin 10 angeordnet, das im wesentlichen aus einem Paar Ketten 11 gebildet ist, die jede mit einer gewissen Anzahl von Aufnahmen für weitere Werkzeuge verse­ hen ist, die mit Bezugsziffer 12 schematisch illustriert und an­ gedeutet sind. Die Ketten 11 bewegen sich jeweils in einer ver­ tikalen Ebene und eine der Besonderheiten der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die Werkzeuge radial angeordnet sind, d. h. mit der Achse parallel zu der Ebene, in bzw. entlang welcher sich die Kette bewegt. Dies ist im Gegensatz zu der Anordnung in bisher bekannten Maschinen, in welchen die von Ketten getragenen Werkzeuge mit der Achse rechtwinkelig zu der Ebene angeordnet sind, entlang welcher sich die betreffende Kette bewegt.
Diese Lösung ermöglicht eine wesentliche Raumökonomie, da die Gesamtgröße des Magazins gleich der Summe der Größen der Werk­ zeuge oder beiden Ketten sein kann, während bei den bekannten Lösungen mit den ortogonal zur Bewegungsebene der Kette angeord­ neten Werkzeugen ein weit größerer Raum notwendig wäre, und zwar gleich der Summe der Länge zweier Werkzeuge, vergrößert um den Abstand, der notwendig ist, um den Handhabungsvorrichtungen zu ermöglichen, die Werkzeuge aus ihrer Aufnahme herauszunehmen, ohne die benachbarten Werkzeuge oder andere Teile zu beschädi­ gen. Im Falle einer Maschine mittlerer Dimension (z. B. mit einer Maschine, die einen Weg entlang der Y- und Z-Achse von jeweils 1750 mm bzw. 1250 mm erlaubt) ist es möglich, zwei Ketten zu in stallieren, die in der Lage sind, jeweils cirka 80 Werkzeuge zu fassen, ohne die Ausmaße der Maschine zu überschreiten.
Vorteilhafterweise umfaßt der Verlauf der Ketten 11 im vorderen oberen Bereich der Maschinen einen in Fig. 2 durch H bezeichne­ ten geradlinigen Verlauf, derart, daß sich die Werkzeuge mit ho­ rizontaler Achse ausrichten, wenn sie sich in dieser Zone befin­ den, um die Entnahme durch einen Manipulator zu erleichtern, der in seiner Gesamtheit mit 13 bezeichnet ist, und der die Werk­ zeuge aus dem Magazin entnimmt, um sie den Maschinen zuzuführen.
Der Manipulator umfaßt eine Führung 18, die fest an der Struktur bzw. am Gestell der Maschine angeordnet ist und im wesentlichen parallel zur Achse Z verläuft, und entlang welcher sich der Kör­ per 19 des Manipulators bewegen kann, der sich auf diese Weise entlang einer Strecke, die ausreichend ist, um das Entnehmen und Zurücksetzen der Werkzeuge aus dem bzw. in das Magazin zu ermög­ lichen, an die Maschinen annähern und von diesen entfernen kann.
Ein Schlitten 20 kann sich mit Bezug zum Körper des Manipulators in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse X bewegen.
An dem Schlitten ist ein Arm 21 festgelegt, der an seinem unte­ ren Ende einen Greifer 22 bekannter Art trägt, der geeignet ist, die Werkzeuge zu ergreifen bzw. zu entnehmen.
Der Weg des Schlittens 20 ist ausreichend, um den Greifer 22 ge­ genüber den Spindeln bzw. Futtern beider Maschinen zu positio­ nieren.
Die Haltevorrichtungen für die Teile bzw. Werkstücke, die eben­ falls gegenüber den Maschinen angeordnet sind, umfassen ein Bett 23, das an den Fundamenten 24 der Struktur befestigt ist, und auf dem ein Schlitten 25 läuft, der einen drehbaren Tisch 26 trägt, der seinerseits mit Mitteln zur Befestigung des zu bear­ beitenden Teils versehen ist.
Auch die Bewegungen des Schlittens 25 entlang der Achse X werden numerisch gesteuert.
Vorteilhafterweise umfaßt der drehbare Tisch 26 eine Platte 49, die an der Oberseite mit vorzugsweise frei drehbeweglichen Rol­ len 50 versehen ist und am Schaft bzw. an der Stange 51 eines Kolbens 52 angeordnet ist, der seinerseits in der Basis des drehbaren Tisches untergebracht ist, wie es in Fig. 3 darge­ stellt ist.
Die Paletten weisen unten einen Sitz bzw. eine Aufnahme auf, in welchen bzw. in welche die Platte 49 eingreift bzw. kuppelbar ist. Sie sind außerdem an der unteren Wand mit Sitzen bzw. Auf­ nahmen versehen, die zur Einführung von an der Basis befestigten Zentrierzapfen 53 vorgesehen sind.
Wenn die von der Transportvorrichtung ent- bzw. übernommene Pa­ lette in die Zelle eingeführt wird, wirkt sie mit der Platte zu­ sammen bzw. umgreift diese und läuft auf den Rollen 50.
Einmal in der richtigen Position, senkt sich der Kolben 52 ab und die Palette wird korrekt auf der zugehörigen Basis positio­ niert, indem sie mit den automatisch zentrierenden Zentrierdor­ nen 53 gekoppelt wird.
Zwischen den Maschinen und dem Werkstückträger ist vorteilhaf­ terweise ein Zubehör- bzw. Zusatzteilemagazin angeordnet, das geeignet ist, ein automatisches Ersetzen der auf den Pinolen bzw. Spindelstöcken 5 montierten Zusatzteile zu erlauben.
Dieses in Fig. 2 illustrierte Magazin umfaßt einen Schlitten oder Wagen 27, der entlang einem Paar Führungen 28 beweglich ist, die ebenfalls parallel zur X-Achse verlaufen, und an dem ein Träger 29 für ein oder mehrere Zusatz- bzw. Zubehörteile be­ festigt ist, beispielsweise für einen Winkelkopf 30 oder einen nicht dargestellten Arbeitskopf mit mehreren Arbeitsgraden oder mit einer Verschlußplatte 31, die am Ende der Pinole 5 anzubrin­ gen ist, wenn diese keine Zusatzteile trägt.
Diese Verschluß- und Schutzplatte ist notwendig, um die An­ schluß- bzw. Kupplungsmittel für die verschiedenen Betriebsein­ richtungen, mit welchen die Zusatzteile im Moment ihrer Montage verbunden werden, zu schützen, wobei es sich bei den Betriebs­ einrichtungen zum Beispiel um Kühlflüssigkeitszuführung, elek­ trische Versorgung, Schmiermittelzuführung, Spanabsaugeinrich­ tung usw. handeln kann.
Die Zelle könnte eventuell durch ein Palettenmagazin vervoll­ ständigt werden, das mit einer Transfereinrichtung ausgestattet ist, die in der Lage ist, die Paletten automatisch zu entnehmen und in die Maschine einzuführen, indem sie sie auf dem drehbaren Tisch 26 absetzt. Dieser Komplex ist in der schematischen Dar­ stellung der Fig. 2 illustriert, wo mit der Bezugsziffer 32 die Verkleidung der Zelle angedeutet ist, ausgestattet mit einer au­ tomatisch öffnenden Türe zum Einführen der Paletten mit dem zu bearbeitenden Teil.
Die Paletten sind in einem Magazin angeordnet, das aus einer vorzugsweise zwei Ebenen 33 umfassenden Struktur gebildet ist, an denen Führungen 34 angebracht sind, entlang denen die Struk­ tur eines Palettentransferschlittens bewegbar ist, der in seiner Gesamtheit mit 35 bezeichnet ist.
Diese Struktur umfaßt einen Rahmen 36, der mittels Rädern oder Rollen auf den Führungen 34 montiert ist, so daß er sich paral­ lel zur Achse X bewegen kann.
Die Bewegung des Rahmens 36 wird von einem Motor 37 gesteuert, der ein Zahnrad 38 antreibt, welches mit einer an der Struktur des Palettenmagazins festgelegten Zahnstange 39 zusammenarbei­ tet.
Der Schlitten 35 umfaßt auch ein Paar vertikaler Säulen 40, die von C-Profilteilen gebildet sind, entlang welchen mittels Rädern 41 der Träger 42 einer Plattform 46 bewegbar ist, ausgestattet mit Mitteln zum Transferieren bzw. Umsetzen der Paletten ist.
Der Träger 42 umfaßt einen Motor 43 der eine endlose Schraube 44 antreibt, welche mit der Zahnstange 45 einer Plattform oder ei­ nes Schlittens 46 zusammenarbeitet, die bzw. der auf diese Weise parallel zur Achse Z verlagert werden kann.
Der Schlitten 46 ist seinerseits mit einer entsprechenden Vor­ richtung zur Bewegung einer mit Bezugsziffer 47 versehenen Pa­ lette ausgestattet, die an der Unterseite ebenfalls eine Zahn­ stange oder Verzahnung aufweist.
Im wesentlichen kann sich daher der Schlitten 46 für die Ent­ nahme der Paletten entlang einer Dreizahl kartesischer Achsen bewegen, die parallel zu denjenigen der Maschinen 1, 1′ verlau­ fen. Die Bewegungen des Trägers 42 entlang der Führung 40 werden mittels einer Kugelumlaufspindel 48 oder ähnlichem gesteuert.
Die Funktionen der Zelle werden mittels elektronischer Vorrich­ tungen von auf dem Sektor bekannter Art gesteuert.
Jede Maschine ist vorzugsweise mit einer eigenen numerischen Steuerung ausgestattet, mit einer Überwachungssoftware, die die Funktionen beider Maschinen koordiniert, während das Werkzeugma­ gazin und die Zuführeinrichtung für die Paletten mit den zu be­ arbeitenden Teilen von weiteren Computern bzw. PLC gesteuert werden.
Die Funktionsweise ist folgende:
Nachdem die Paletten mit den zu bearbeitenden Werkstücken im Ma­ gazin 33 angeordnet sind, werden in die Ketten 11 des Werkzeug­ trägers 10 die für die vorgesehene Bearbeitung notwendigen Werk­ zeuge eingesetzt und man bringt am Träger 29 des Wagens 27 die an der Spindel bzw. am Futter 5 zu installierenden Zusatzteile an.
An diesem Punkt kann man die Zelle in Betrieb setzen, deren Funktionen sämtliche von einem Steuercomputer gesteuert werden, der die Bearbeitungszeit jedes Werkzeuges speichert, um deren Ersetzen zum vorgeschriebenen Zeitpunkt zu errechnen und dadurch eine Optimierung deren Einsatzes vorzusehen.
Wird die Vorrichtung 42 für den Transfer der Paletten betätigt, gelangt diese durch parallel zur Achse Z erfolgende Bewegung in das Magazin, erfaßt eine mit einem Teil bestückte Palette und entnimmt sie.
An diesem Punkt wird der Schlitten 35 durch Betätigung des Mo­ tors 37 verlagert, bis die Palette in eine Position gegenüber dem drehbaren Tisch 26 verbracht ist, dem sie vom Programm zuge­ ordnet wurde, während der Träger der Plattform 42 bis auf die Höhe dieses rotierenden Tisches 26 abgesenkt wird.
An diesem Punkt wird die Palette durch Betätigung der auf dem Schlitten 45 und auf der Plattform 42 vorhandenen Motoren bis oberhalb des drehbaren Tisches verlagert bzw. vorwärtsbewegt, wo sie abgesetzt und auf bekannte Weise blockiert bzw. verriegelt wird.
Gleichzeitig werden die Ketten 11 in Bewegung versetzt, bis die für die Bearbeitung vorgesehenen Werkzeuge im Bereich des verti­ kalen Verfahrweges H angelangt sind, wo der Werkzeugwechsler 13 für eine Entnahme des betreffenden Werkzeuges sorgt.
Für diese Operation befiehlt bzw. steuert die Maschine die Ver­ lagerung des Schlittens 20 entlang der Achse X, bis sich der Greifer 22 in einer Achse bzw. Linie mit dem Werkzeug befindet, wonach die Bewegung des Körpers 19 des Werkzeugwechslers entlang des Trägers 18 parallel zur, Achse Z befehligt wird, der den Greifer 22 zum Entnehmen des gewünschten Werkzeuges bringt, welches aus dem Magazin 10 entnommen wird.
Der Werkzeugwechsler verfährt nun den Greifer 22 über die Pinole 5, die dazu bestimmt ist, das Werkzeug zu erhalten, wonach der Träger 6 der Pinole 5 entlang der Führung 3 in Bewegung versetzt wird, bis die Pinole in einer Achse mit dem Werkzeug angeordnet bzw. bezüglich diesem ausgerichtet ist.
An diesem Punkt wird der Greifer wieder an die Maschine angenä­ hert, wobei er das Werkzeug in die Spindel bzw. das Futter der Pinole einführt.
Jedesmal wenn ein Werkzeug ausgebraucht ist und es notwendig ist, es zu ersetzen, sorgen die Steuervorrichtungen der Maschine für eine umgekehrte Operation, um das Werkzeug in das Magazin zurückzubringen und durch ein neues zu ersetzen.
Während der Bearbeitung bleibt der Wagen 27 mit dem Träger 29 der Zusatzteile außerhalb der Arbeitszone geparkt, z. B. zwischen den zwei Maschinen, und wenn das Ersetzen der vollständigen Gruppe erforderlich ist, bewegt sich der Wagen 27 entlang der Führung 28, bis sich das Zusatzteil in einer Linie mit der Achse des Spindelstockes bzw. der Pinole befindet, der bzw. die gleichzeitig eine Höhenpositionierung erfahren kann, um die ei­ gene Achse mit derjenigen des zu montierenden Zusatzteils auszu­ richten bzw. in Übereinstimmung zu bringen.
Die Pinole wird verlagert um, das Ankuppeln des Zusatzteiles her­ vorzurufen, das automatisch mittels bekannten und daher nicht weiter beschriebenen Vorrichtungen verriegelt bzw. verblockt wird.
Aus dem Beschriebenen leuchtet es ein, daß die erfindungsgemäße Bearbeitungszelle wie eine autonome, multifunktionelle Einheit gestaltet ist, um in der Lage zu sein, gleichzeitig und automa­ tisch auch völlig unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge an sepa­ raten Teilen ausführen zu können.
Tatsächlich ist ein gleichzeitiger Betrieb beider Maschinen mit voneinander unabhängigen Teil-Programmen möglich, oder ein Ein­ zelbetrieb, da die Maschinen voneinander unabhängig sind und man daher in der Lage ist, die vollständige Operativität auch dann zu garantieren, wenn sich eine der Maschinen im Stillstand be­ findet.
Die Zelle stellt daher eine beträchtliche Einsatzflexibilität sicher, mit einer wesentlichen Reduzierung des Raumbedarfes und der Kosten im Vergleich zu den bekannten Anlagen.
Insbesondere erlaubt die Tatsache, daß ein beiden Maschinen ge­ meinsamer Werkzeugwechsler vorgesehen ist, auch dank des Aufbaus des Werkzeugmagazins, die Dimensionen der Anlage in annehmbarem Rahmen zu halten.
Ein Fachmann des Gebietes könnte zahlreiche Modifikationen und Varianten vorsehen, die sich innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung befinden.

Claims (18)

1. Bearbeitungszelle mit zwei automatischen Werkzeugmaschinen und einem Werkzeugmagazin, wobei elektronische Steuervorrichtun­ gen für die gemeinsame Steuerung der Funktionen der Maschinen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Werk­ zeugwechsler (13) vorgesehen ist, der geeignet ist, mit beiden Maschinen (1, 1′) zusammenzuarbeiten.
2. Bearbeitungszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um gleiche Maschinen (1, 1′) handelt, die symme­ trisch angeordnet sind, wobei das Werkzeugmagazin (10, 11) zwi­ schen den beiden Maschinen angeordnet ist.
3. Bearbeitungszelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (10, 11) eine oder mehrere Ketten (11) umfaßt, die mit einer Mehrzahl von Aufnahmen versehen sind, wel­ che jeweils geeignet sind, ein Werkstück (12) aufzunehmen, wobei die Werkzeuge mit ihrer Achse parallel zu der Ebene angeordnet sind, entlang der sich die Ketten (11) bewegen.
4. Bearbeitungszelle nach, einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinen eine vertikale Säule (2) um­ fassen, entlang der sich, numerisch gesteuert, der Träger (6) einer eine Spindel und/oder ein Futter aufweisenden Pinole (5) mit horizontaler Achse bewegt, die sich ihrerseits, numerisch gesteuert, parallel zur eigenen Achse bewegt, wobei zum Tragen von zu bearbeitenden Teilen dienende Tische (26) vorgesehen sind, die gegenüber einer jeden Maschine angeordnet sind, und wobei Mittel zur numerischen Steuerung vorgesehen sind, die ge­ eignet sind, die Tische (26) entlang einer zu den vorgenannten Achse rechtwinkeligen Achse (1) zu bewegen.
5. Bearbeitungszelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ebenen entlang welchen sich die Ketten (11) des Werkzeugmagazins (10) bewegen, parallel zu den Achsen der mit einer Spindel bzw. einem Futter ausgestatteten Pinolen (5) angeordnet sind.
6. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Tragen zu bearbeitender Teile die­ nende Tisch ein drehbarer Tisch (26) ist, der mit Kupplungsmit­ teln versehen ist, die geeignet sind, eine Palette mit darauf montiertem zu bearbeitendem Teil zu halten.
7. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugwechsler (13) von einem Manipu­ lator gebildet ist, der an einem im oberen Teil einer der Ma­ schinen angeordneten Träger (19) angebracht ist, der parallel zur Achse der Pinolen (5) beweglich ist, wobei an diesem Träger (19) ein Schlitten (20) angebracht ist, der in zur vorgenannten Richtung orthogonaler Richtung, entlang einer horizontalen Achse beweglich ist, und wobei an diesem Schlitten (20) der Tragarm (21) eines Greifers (22) angeordnet ist, der geeignet ist, die Werkzeuge aus dem Magazin (10) zu entnehmen und sie in die ent­ sprechenden Anschlußmittel an den Maschinen einzuführen.
8. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkzeuge tragende Magazin (10) bil­ denden Ketten (11) im Bereich des oberen Teils der Maschinen (1, 1′) in der Entnahmezone der Werkzeuge einen vertikalen Abschnitt aufweisen, um die Werkzeuge mit der Montagerichtung ausgerichtet anordnen zu können.
9. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Zusatzteile-Magazin (27, 29) vorgesehen ist, daß Mittel zur Bewegung dieses Magazins (27, 29) vorgesehen sind, die geeignet sind, jedes Zusatzteil zum Zeit­ punkt der Verwendung in den Bereich derjenigen Pinole (5) zu bringen, an welcher es anzukuppeln ist.
10. Bearbeitungszelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzteile tragende Magazin (27, 29) einen Wagen (27) umfaßt, der entlang einer Führungs- oder Gleitlagereinrichtung (28) beweglich ist, die parallel zu den Maschinen in der zwi­ schen den Maschinen (1, 1′) und den Teile-Tischen (26) befindli­ chen Zone angeordnet ist, wobei Steuermittel vorgesehen sind, die geeignet sind, das Magazin (27, 29) zu verlagern, um jedes Zusatzteil (30) gegenüber der einen oder anderen Pinole (5) zu positionieren.
11. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die geeignet sind, die Paletten mit darauf montierten zu bearbeitenden Teilen auto­ matisch zuzuführen.
12. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehretagenmagazin für Paletten vorgese­ hen ist.
13. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transferschlitten (35) vorgesehen ist, der entlang der Struktur des Palettenmagazins beweglich ist, und der mit Mitteln ausgestattet ist, die geeignet sind, die Palet­ ten aus dem Magazin zu entnehmen und sie in die Maschine ein­ zuführen, indem sie sie auf dem zugeordneten Tisch (26) depo­ nieren.
14. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Transferschlitten (35) einen Rahmen (36) umfaßt, der entlang einem Paar am Magazin festgelegter horizon­ taler Führungen beweglich ist, und der zwei vertikale Säulen (40) aufweist, entlang denen sich der Träger (42) eines Schlit­ tens (46) bewegt, der geeignet ist, eine Palette aufzunehmen, wobei Mittel (43, 44, 45) vorgesehen sind, die geeignet sind, die Verlagerungen des Schlittens (46) bezüglich des Trägers (42) und der Palette bezüglich des Schlittens (46) in zu den Achsen der Pinolen paralleler Richtung zu steuern.
15. Bearbeitungszelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (42) mit einem Motor (43) ausgestattet ist, der eine Endlosschraube (44) antreibt, welche mit einer zum Beispiel als Zahnstange ausgebildeten Verzahnung (45) zusammenarbeitet, die an der unteren Wand des Schlittens (46) vorgesehen ist, wobei der Schlitten (46) seinerseits mit einer entsprechenden Antriebseinrichtung mit einer Endlosschraube ausgestattet ist, die mit einer entsprechenden Verzahnung zusammenarbeitet, die an der unteren Wand der Palette (47) vorgesehen ist.
16. Bearbeitungszelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare (26) Tisch mit einer Platte (49) versehen ist, die geeignet ist, in einen an der Palette (47) vorgesehenen Sitz einzugreifen, wobei die Platte oben mit drehbeweglichen Rollen (50) versehen ist, und wobei Mittel (51, 52) vorgesehen sind, die geeignet sind die Platte anzuheben und abzusenken.
17. Bearbeitungszelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem drehbaren Tisch (26) Zentrierzapfen (53) vorgesehen sind, die geeignet sind, in korrespondierende Sitze einzugrei­ fen, die an der unteren Wand der Paletten (47) vorgesehen sind.
18. Bearbeitungszelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Maschine (1, 1′) mit einer eigenen nu­ merischen Steuerung ausgestattet ist, wobei elektronische Mittel zur Koordination der Funktionen der beiden Maschinen vorgesehen sind.
DE4414844A 1993-05-13 1994-04-28 Zwei Werkzeugmaschinen mit gemeinsamem Werkzeugwechsler umfassende Bearbeitungszelle Withdrawn DE4414844A1 (de)

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