EP4126447A1 - Retaining device for wall elements of wall coverings, in particular transparent or translucent wall elements that can be backlit - Google Patents

Retaining device for wall elements of wall coverings, in particular transparent or translucent wall elements that can be backlit

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Publication number
EP4126447A1
EP4126447A1 EP21717996.9A EP21717996A EP4126447A1 EP 4126447 A1 EP4126447 A1 EP 4126447A1 EP 21717996 A EP21717996 A EP 21717996A EP 4126447 A1 EP4126447 A1 EP 4126447A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
carriage
return
conveyor
manufacturing cell
Prior art date
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Pending
Application number
EP21717996.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Zimmer
Günther Zimmer
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4126447A1 publication Critical patent/EP4126447A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/16—Loading work on to conveyors; Arranging work on conveyors, e.g. varying spacing between individual workpieces
    • B23Q7/165—Turning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q41/00—Combinations or associations of metal-working machines not directed to a particular result according to classes B21, B23, or B24
    • B23Q41/02—Features relating to transfer of work between machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q7/14—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1405—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with a series disposition of similar working devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1426—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1436—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices using self-propelled work holders

Definitions

  • the invention relates to a production cell with a workpiece conveyor device having at least one workpiece carriage, with at least one workpiece processing device and with a workpiece transfer station, a workpiece being provided by means of the workpiece carriage to the workpiece processing station and from there to the workpiece transfer station, as well as a method for processing a workpiece in such a production cell.
  • Such a production cell is known from DE 102017 012 077 A1, with which a workpiece can be machined.
  • the present invention is based on the problem of expanding the possible uses of a production cell.
  • the production cell has a workpiece tilting device arranged at the workpiece transfer station and has a workpiece return device with a workpiece buffer.
  • a workpiece can be transferred to the workpiece return device by means of the workpiece tilting device and this workpiece can be conveyed into the workpiece buffer.
  • the workpiece can be removed from the workpiece buffer and can be made available to the workpiece conveying device.
  • the workpiece When machining, the workpiece is processed after the first stand ready on its workpiece top. After removal from the workpiece buffer and a second provision, the workpiece is processed on its workpiece underside.
  • the manufacturing cell described enables a two-sided machining of, for example, a plate-shaped workpiece.
  • the raw part of the workpiece initially removed from the magazine is transferred to the workpiece conveying device by means of the workpiece feeding device.
  • the workpiece conveying device conveys the workpiece to at least one processing station and from there to the workpiece transfer station.
  • the workpiece conveying device has workpiece trolleys which take up the workpiece by means of a workpiece clamping device. The workpiece trolleys then move the workpiece in the conveying direction, individually or in groups.
  • the at least partially processed workpiece can either be removed from the production cell or returned for further processing.
  • a workpiece tilting device is arranged at the workpiece transfer station.
  • the workpiece tilting device tilts the workpiece so that its underside can be grasped.
  • the workpiece is taken over by the workpiece return device and conveyed to the workpiece buffer.
  • the workpiece feed device grips the workpiece in the workpiece buffer store and transfers it to the workpiece conveyor device.
  • the underside of the workpiece can then be processed at the processing stations mentioned.
  • FIG. 1 manufacturing cell
  • FIG. 2 detail of the preparation of the workpiece
  • FIG. 3 cross section of the production cell
  • FIG. 4 detail of the workpiece transfer station
  • FIG. 5 workpiece tilting device in the basic state
  • FIG. 6 workpiece tilting device in the tilted state
  • FIG. 7 workpiece trolley
  • FIG. 8 workpiece return device
  • FIG. 9 detail of the workpiece return device
  • Figures 1-9 show a production cell (10).
  • Such manufacturing cells (10) are used for partial processing or for complete processing of workpieces (1; 2).
  • the individual, unprocessed workpiece (1; 2) is removed from a magazine (11) and, after processing, is deposited at a pick-up station (101) of a tool transfer station (100).
  • the pick-up station (101) is spatially separated from the magazine (11) in the embodiment. However, it is also conceivable to arrange the pick-up station (101) next to the magazine (11).
  • the workpiece (1; 2) to be machined is removed from the magazine (11) as a blank by means of a workpiece feed device (20) and made available for machining, see FIGS -
  • the magazine (11) can have one or more workpiece stacks.
  • the workpiece feed device (20) has a handling robot (21). This handling robot (21) can be pivoted about a vertically oriented axis (22), for example.
  • the gripping arm (23) that can be pivoted about at least two axes and a pivoting head (24) that can be pivoted relative thereto.
  • the gripping device (25) arranged on the swivel head (24) has four suction bars (26) for gripping the workpiece (1; 2). To accommodate a workpiece (1; 2) these suction bars (26) are subjected to negative pressure. You take the workpiece (1; 2) on the top of the workpiece (3). To put down the workpiece (1; 2), the pressure is adjusted to the ambient pressure again.
  • Manual or semi-manual workpiece feeding is also conceivable.
  • an operator lifts a workpiece to be processed (1; 2) from a stack and places it on the workpiece table (32) in the staging area (12). This can be done without or with the help of a hoist.
  • the individual workpiece (1; 2) is designed like a plate in this gamestedsbei. For example, it is a wooden panel for furniture construction. It has, for example, a length between one meter and three meters, a width between 0.5 meters and 1.5 meters and a thickness between 0.01 meters and 0.05 meters.
  • the workpiece (1; 2) can, however, also consist of another material. This can be a composite material, aluminum, steel or another material that can be machined by machining.
  • the production cell (10) comprises a machine tool (30).
  • This has a frame (31) with a machine table (32), a workpiece conveying device (41) and, for example, two workpiece processing devices (81, 91).
  • the frame (31) is a steel support structure standing on the hall floor.
  • the flat machine table (32) is arranged on the frame (31).
  • the machine table (32) consists of a slide track (33) and an adjoining roller track (34).
  • the roller conveyor (34) can have driven rollers. If necessary, the entire machine table (32) can also be designed as a roller conveyor or as a brush conveyor.
  • the length of the machine table (32) in the longitudinal direction (5) corresponds to the length of the frame (31).
  • a guide (42) of the workpiece conveying device (41) is arranged on a longitudinal side of the frame (31).
  • the guide (42) comprises two parallel guide groups (43, 47) offset from one another both in the transverse direction (6) and in the vertical direction (7).
  • Each of the guide groups (43; 47) has a workpiece carriage guide rail (44) oriented in the longitudinal direction (5) and one parallel thereto electrical conductor track group (45).
  • the respective workpiece carriage guide rail (44) has an overhead support profile.
  • a toothed rack (46) is arranged on the frame (31) parallel to the workpiece carriage guide rail (44).
  • Hubvor devices 51; 57 are arranged. These each have a lifting carriage (52) which can be moved between the upper guide group (43) and the lower guide group (47).
  • the lifting slide (42) is moved, for example, by means of a lifting spindle driven by an electric motor, for example. It moves along a lifting ramp (53).
  • the individual lifting carriage (52) has a guide rail section (54), a rack section (56) and a section of the electrical conductor track group (55).
  • the guide rail section (54), the rack section (56) and the section of the electrical conductor tracks (55) are each designed as the corresponding components of the guide groups (43, 47).
  • the workpiece conveyor device (41) further comprises a plurality of workpiece carriages (61). These workpiece trolleys (61) are constructed identically to one another, for example. Each of these workpiece carriages (61) can be moved along each of the guide groups (43; 47) and the workpiece carriage lifting devices (51; 57). Each individual workpiece trolley (61) can be controlled individually. It can move in the longitudinal direction (5) both in the conveying direction (15) and in the return direction (16) oriented against the conveying direction (15).
  • the individual workpiece carriage (61), see FIG. 7, has a guide unit (62), a drive unit (64) and a gripping unit (71). These mentioned units (62, 64, 71) are arranged in a common housing (75).
  • the guide unit (62) comprises a recirculating ball shoe (63) which, when the workpiece carriage (61) is mounted on the machine tool (30), engages around the workpiece carriage guide rail (44; 54).
  • the drive unit (64) has an energy and signal supply (65). When the workpiece carriage (61) is used on the machine tool (30), this is spring-loaded against the respective electrical conductor track group (45; 55) on the frame.
  • a drive motor (66) arranged in the workpiece carriage (61) drives a drive wheel (67). This drive wheel (67) meshes with the rack (46; 56) when the workpiece carriage (61) is inserted on the machine tool (30).
  • the gripping unit (71) is arranged above the guide unit (62). It comprises a parallel gripping device (72) with two clamping jaws (73, 74) which can be moved relative to one another. In the exemplary embodiment, both clamping jaws (73, 74) can be moved relative to the housing (75) of the workpiece carriage (61).
  • the opening and closing direction of the parallel gripping device (72) is oriented in the height direction (7).
  • Both clamping jaws (73, 74) can be individually driven and adjustable in height.
  • the gripping unit (71) can also be designed asymmetrically. For example, the lower clamping jaw (73) can have a smaller stroke than the upper clamping jaw (74).
  • the two tool processing devices (81, 91) of the machine tool (30) is provided in the longitudinal direction (5) one behind the other arranged workpiece machining devices (81, 91).
  • each of the workpiece processing devices (81; 91) has a portal (82) standing on the hall floor.
  • the individual portal (82) has a U-shaped portal support (83) oriented in the transverse direction (6), cf. 92, 93).
  • the central beam (84) has support and guide rails (85) running in the transverse direction (6).
  • Each of the tool units (92; 93) shown is mounted on the support and guide rails (85) by means of a cross slide (94).
  • the individual tool unit (92; 93) can thus be moved in the transverse direction (6) and in the vertical direction (7) oriented normal to the conveying plane. It is also conceivable to move the individual tool unit (92; 93) relative to the central bar (84) in the longitudinal direction (5).
  • the tool units shown in the exemplary embodiment each carry a plurality of tools (95). These are, for example, drilling, milling and sawing tools of various nominal dimensions. At least one tool changer is used to exchange tools.
  • the tool unit has at least one tool drive motor.
  • the workpiece transfer station (100) is located at the end of the machine tool (30) facing away from the workpiece feed device (20).
  • the workpiece transfer station (100) comprises a tool tilting device (111) and the pick-up station (101) downstream of it in the conveying direction (15).
  • the workpiece tilting device (111) is arranged on the side of the machine tool (30) facing away from the workpiece conveying device (41).
  • the workpiece tilting device (111) has a support frame (112) with a swiveling device (113), which is arranged next to the frame (31), see FIGS Machine tool (30) be attached.
  • a cross slide (114) which can be moved in the transverse direction (6) is mounted on the support frame (112).
  • This cross slide (114) is driven by means of a positioning cylinder (115) which can be positioned continuously, for example.
  • the cross slide (114) carries a pivot bearing (116) and a pivot cylinder (117).
  • the pivot cylinder (117) is pivotable in a pivot pin (118) on the cross slide (114).
  • the swivel cylinder (117), which is actuated hydraulically, for example, has a piston rod (119) which is mounted on a swivel arm (121) of the swivel bearing (116).
  • Another formation of the swivel drive is also conceivable.
  • an electric motor can be used.
  • the pivot axis (122) of the pivot bearing (116) is oriented in the longitudinal direction (5).
  • the pivot bearing (116) carries a pivot frame (131). This is structured like a computer. He has normal to the pivot axis (122) cantilevered prongs (132), which are ver in the area of the pivot bearing (116) by means of a tine carrier (133) connected.
  • the tine carrier (133) forms a stop bar (134) oriented in the longitudinal direction (5).
  • the prongs (132) lie between the rollers (35) of the roller conveyor (34).
  • the pivoted end position (124) shown in FIGS. 1, 3, 4 and 6 the pivot frame (131) is pivoted, for example, through an angle of 110 degrees about the pivot axis (122).
  • the swivel frame (131) can have a transverse conveyor device. This is, for example, a conveyor belt that, for example, at a central prong (132) is arranged. It is also conceivable, for example, to arrange driven conveyor rollers on one or more prongs (132). The axes of rotation of these conveyor rollers are then oriented in the longitudinal direction (5). It is also conceivable to arrange a workpiece slide acting in the direction of the pivot axis (122) on the prongs (132).
  • the pivot frame (131) can also have a pivotable stop bar (134). Two on the cross slide (114) attached stop support zen (125) limit the pivoting movement of the Schwenkrah mens (131) in the horizontal end position (123). Two more stops (126) limit the pivoted end position (124) of the pivot frame (131).
  • a workpiece return device (140) is arranged parallel to the frame (31).
  • the workpiece return device (140) is connected to the workpiece transfer station (100) in terms of material flow.
  • the workpiece return device (140) has a support frame (141) and at least two belt conveyors (151; 157) arranged one behind the other.
  • the support frame (141) is inclined at an angle of 10 degrees to the vertical, see FIGS.
  • Proximity switches (143) are also arranged in the support frame (141), which are damped, for example, when the workpiece return device (140) is loaded.
  • the individual belt conveyor (151; 157) has a drive motor (152) which drives a drive drum (153). This is, for example, a toothed belt pulley (153).
  • a conveyor belt (154) in the form of a toothed belt (154) loops around the drive drum (153) and a tensioning current mel (155).
  • support and / or tension rollers can be arranged.
  • the individual belt conveyor (151; 157) has a path and / or angle measuring system. This allows, for example, workpiece-dependent positioning of the toothed belt (154).
  • the individual belt conveyor (151; 157) can thus be used for discontinuous conveying.
  • guide strips (156) are arranged on both sides of the individual belt conveyor (151; 157). These protrude over the upper run by 5 millimeters, for example.
  • the conveyor belt (154) can also be trough-shaped.
  • the trough is designed as a longitudinal channel oriented in the longitudinal direction (5).
  • the upper run of the conveyor belt (154) is guided as a trough.
  • the troughing takes place in the upper run shortly before reaching the tensioning drum (155).
  • the inside of this conveyor belt (154) can have a toothing which is interrupted in the transverse direction.
  • the area of the thickest depression is designed without teeth. It is also conceivable to design a belt conveyor (151; 157) with two conveyor belts (154) arranged in a V-shape.
  • the individual workpiece (1; 2) When the individual workpiece (1; 2) is made available, it is placed on one or more workpiece trolleys (61) in such a way that it lies above the lower clamping jaws (73).
  • the parallel gripping device (72) is closed.
  • the position of the workpiece (1; 2) in the longitudinal direction (5) can be determined or checked, e.g. using a test device. This results in the position of the workpiece (1; 2) relative to the workpiece carriage (61).
  • the workpiece carriage (s) (61) move the workpiece (1;
  • the workpiece (1; 2) can be moved in the longitudinal directions (5) by means of the workpiece carriage (61).
  • the individual tool unit (92; 93) can be moved in the transverse direction (6) and in the height direction (7) relative to the workpiece (1; 2).
  • the depth of penetration of the tool into the workpiece (1; 2) is limited to 60% of the workpiece thickness. It is also conceivable to use a counter holder or a lost plate for drilling under the workpiece.
  • a next workpiece (2; 1) can be provided.
  • This second work piece (2; 1) is received and promoted by further workpiece trolleys (61).
  • the second workpiece (2; 1) can have different dimensions than the first workpiece (1; 2).
  • the anticipated workpiece-specific machining operations can also differ from those of the first workpiece (1; 2).
  • the workpiece (1; 2) is conveyed to the second machining device (91) by means of the workpiece carriage (61) in the conveying direction (15).
  • the processing on the second processing device (91) takes place analogously to the processing on the first processing device (81).
  • the production cell (10) can also be equipped with one or more than two workpiece machining devices (81; 91). Instead of the portals (82) shown, the tool units (92; 93) can also be arranged on industrial robots. As soon as the first workpiece (1; 2) has left the working space of the first workpiece processing device (81), the second workpiece (2; 1) can be conveyed into the working space of the first workpiece processing device (81).
  • the workpiece (1; 2) is conveyed to the workpiece transfer station (100). If the work piece (1; 2) has already been completely processed, it is deposited at the pick-up station (101). To deposit the workpiece, the parallel gripping devices (72) of the workpiece trolleys (61) open. The empty workpiece carriage (61) now move in the conveying direction (15) further into the guide rail section (54) of the workpiece carriage lifting device (51).
  • the workpiece (1; 2) can be removed from the production cell (10) using a handling device, for example. This handling device can for example be a handling robot. Manual removal or removal by means of a hoist is also conceivable.
  • the workpiece (1; 2) can, for example, be processed further at a further production station, e.g. at a further production cell (10).
  • the workpiece (1; 2) is deposited in the area of the workpiece tilting device (111).
  • the empty workpiece carriage (61) move to the workpiece carriage lifting device (51) as described above.
  • the lifting carriage (52) is lowered.
  • the guide rail section (52) is aligned with the workpiece carriage guide rail (44) of the lower guide group (47).
  • the workpiece carriage (61) can be along the Move the lower guide rail (44) to prepare the workpiece (12).
  • the workpiece trolleys (61) are raised again to the level of the workpiece trolley guide rail (44) of the upper guide group (43) by means of the second workpiece trolley lifting device (57).
  • the returned workpiece trolleys (61) can now be used to transport further workpieces (1; 2).
  • this workpiece (1; 2) is returned.
  • the workpiece tilting device (111) is initially in the horizontal end position (123) shown in FIG.
  • the workpiece tilting device (111) is moved, for example, by means of the positioning cylinder (115) in the direction of the transverse direction (6) facing away from the workpiece carriage (61).
  • the swivel cylinder (117) is actuated, the swivel frame (131) with the workpiece (1; 2) lying thereon is tilted into the swiveled end position (124) shown in FIG.
  • the workpiece (1; 2) slides along the swivel frame (131) in the direction of the workpiece return device (140). This can be done under the control of gravity. If necessary, the movement of the workpiece (1; 2) can also be controlled by means of the aforementioned Querför dervorraum.
  • the tilted workpiece (1; 2) is placed on the conveyor belt (154).
  • the workpiece (1; 2) now shows its unprocessed underside of the workpiece (4) in the direction of the workpiece wagon (61).
  • the pivoting device (131) continues the tilting movement until the workpiece (1; 2) rests against the support rollers (142) of the support frame (141). For example, the maximum swivel angle of the workpiece tilting device (111) is achieved.
  • the workpiece (1; 2) is now taken over by the workpiece return device (140).
  • the workpiece tilting device (111) can can now be pivoted back into their, for example, flat starting position.
  • the workpiece return device (140) then conveys the first work piece (1; 2) by means of the first belt conveyor (151) by at least the amount of the length of the subsequent workpiece (2; 1) in the return direction (16). For example, as soon as the next workpiece (2; 1) is placed on the first belt conveyor (151), the first belt conveyor (151) conveys the two first-mentioned workpieces (1, 2) by at least the amount of the length of the following workpiece in the return direction (16).
  • Belt conveyor (157) can take place when the second belt conveyor (157) is not carrying a workpiece (1; 2).
  • the area of the second belt conveyor (157) adjacent to the staging area (12) forms an intermediate workpiece store (158) in the exemplary embodiment.
  • the handling robot (21) can remove the workpiece (1; 2) from this intermediate workpiece storage (158).
  • the handling robot (21) grabs the workpiece (1; 2) on its underside (4) and places it in the staging area (12) on the machine table (32) with the upper side (3) facing down.
  • the machined workpiece (1; 2) can also be removed from the intermediate workpiece storage (158) by the operator or by means of a hoist and stored in the preparation area (12). It is also conceivable to remove the machined workpiece (1, 2) at the work piece intermediate storage (158) from the production cell (10). This can be done by means of the handling robot (21), by hand or with the aid of a hoist.
  • the workpiece buffer (158) can also be designed differently than is provided.
  • the workpiece (1; 2) intended to be provided can be lifted off the second belt conveyor (157) or discharged.
  • more than one workpiece (1; 2) can be temporarily stored in the workpiece buffer (158).
  • the workpiece (1; 2) provided is picked up by the workpiece carriage (61) and conveyed in the conveying direction (15) towards the workpiece processing devices (81, 91).
  • the underside (4) of the workpiece (1; 2) is processed.
  • through-bores of the workpiece (1; 2) are also completed here.
  • FIG. 10 shows a variant of a workpiece return device (140).
  • This workpiece return device (140) has a multi-lane structure in some areas. In the exemplary embodiment, it has six parallel tracks (161-166). For workpieces (1; 2) that are conveyed at the workpiece transfer station (100) in the direction of the workpiece return device (140), this workpiece return device (140) is connected downstream of the workpiece transfer station (100) in the material flow.
  • the workpiece return device (140) has a transfer device (171) on the input side.
  • This has a transfer slide (172) which can be moved along transfer rails (173) in a transfer direction (17) oriented in the transverse direction (6).
  • the transfer pusher (172) has a Stitzge alternate (174) and a belt conveyor (175), the example, are designed as the units described in connection with the first embodiment.
  • a transfer drive is used to move the transfer pusher (172) along a transfer rail (173). This transfer drive is locked against a conveyor drive of the belt conveyor (175). This means that the belt conveyor can only be put into operation when the transfer drive has come to a standstill and vice versa.
  • the individual tracks (161-166) are constructed identically to one another in the exemplary embodiment.
  • Each of the tracks (161-166) has, for example, two belt conveyors (167, 168) arranged one behind the other in the return direction (16) and a continuous or multi-part support frame (169). These assemblies are constructed, for example, as described in connection with the first exemplary embodiment. If necessary, the individual track (161-166) can have only one or more than two belt conveyor (167; 168).
  • the tracks (161-166) end in the return direction (16) at a return transfer device (181).
  • This output-side return transfer device (181) is constructed, for example, in a mirror image of the input-side transfer device (171).
  • the individual workpiece (1; 2) can be conveyed in a return transfer direction (18) by means of a return transfer pusher (182) which can be moved along return transfer rails (183).
  • the workpiece (1; 2) is transferred from the tilting device (111) to the transfer pusher (172) at the workpiece transfer station (100).
  • the transfer pusher (172) is in the position closest to the workpiece transfer station (100).
  • the transfer pusher (172) moves along the transfer rails (173) until its belt conveyor (175) is flush with the first belt conveyor (167) in one of the tracks (161-166). In this position of the transfer pusher (172) the support frame (174) of the transfer pusher (172) is aligned with the support frame (169) of the track (161-166).
  • the belt conveyor (175) conveys the workpiece (1; 2) into the second track (162) in the illustration in FIG.
  • the multi-lane area of the workpiece return device (140) forms a workpiece buffer (160).
  • the return transfer pusher (182) moves to the corresponding track (161 - 166).
  • the return transfer slide (182) is in the extension of the fourth track (164).
  • the second belt conveyor (168) of the fourth track (164) conveys the workpiece (1; 2) onto the return transfer pusher (182).
  • This return transfer pusher (182) is part of the workpiece buffer (158).
  • the return transfer slide (182) moves in the return transfer direction (18) in the direction of the preparation position (12). The further processing and / or the removal of the workpiece (1; 2) take place as described above.
  • central beam 85 support and guide rails

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Abstract

The invention relates to a production cell with a workpiece conveyor device which has at least one workpiece carriage, comprising at least one workpiece processing device and a workpiece transfer station, wherein a provided workpiece can be conveyed to the workpiece processing station and from the processing station to the workpiece transfer station by means of the workpiece carriage. The invention also relates to a method for processing a workpiece in such a production cell. The production cell has a workpiece tilting device which is arranged on the workpiece transfer station and a workpiece return device with a workpiece temporary storage device. A workpiece can be transferred to the workpiece return device by means of the workpiece tilting device at the workpiece transfer station, and said workpiece can be conveyed into the workpiece temporary storage device. The workpiece can be removed from the workpiece temporary storage device and can be provided to the workpiece conveyor device. By virtue of the present invention, the possible field of application of a production cell is expanded.

Description

Fertigungszelle mit Werkstückrückführung Manufacturing cell with workpiece return
Beschreibung : Description :
Die Erfindung betrifft eine Fertigungszelle mit einer mindes tens einen Werkstückwagen aufweisenden Werkstückfördervorrich tung, mit mindestens einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung und mit einer Werkstückübergabestation, wobei ein bereitge stelltes Werkstück mittels des Werkstückwagens zu der Werk stückbearbeitungsstation und von dort an die Werkstücküberga bestation förderbar ist sowie ein Verfahren zum Bearbeiten ei nes Werkstücks in einer derartigen Fertigungszelle. The invention relates to a production cell with a workpiece conveyor device having at least one workpiece carriage, with at least one workpiece processing device and with a workpiece transfer station, a workpiece being provided by means of the workpiece carriage to the workpiece processing station and from there to the workpiece transfer station, as well as a method for processing a workpiece in such a production cell.
Aus der DE 102017 012 077 Al ist eine derartige Fertigungs zelle bekannt, mit der ein Werkstück bearbeitbar ist. Such a production cell is known from DE 102017 012 077 A1, with which a workpiece can be machined.
Bestätigungskopie Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, die Einsatzmöglichkeiten einer Fertigungszelle zu erweitern. Confirmation copy The present invention is based on the problem of expanding the possible uses of a production cell.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspru ches gelöst. Dazu hat die Fertigungszelle eine an der Werk stückübergabestation angeordnete Werkstückkippvorrichtung und weist eine Werkstückrückführvorrichtung mit einem Werkstück- Zwischenspeicher auf. An der Werkstückübergabestation ist ein Werkstück mittels der Werkstückkippvorrichtung an die Werk stückrückführvorrichtung übergebbar und dieses Werkstück ist in den Werkstückzwischenspeicher förderbar. Das Werkstück ist aus dem Werkstückzwischenspeicher entnehmbar und der Werk- Stückfördervorrichtung bereitstellbar. This problem is solved with the features of the main claim. For this purpose, the production cell has a workpiece tilting device arranged at the workpiece transfer station and has a workpiece return device with a workpiece buffer. At the workpiece transfer station, a workpiece can be transferred to the workpiece return device by means of the workpiece tilting device and this workpiece can be conveyed into the workpiece buffer. The workpiece can be removed from the workpiece buffer and can be made available to the workpiece conveying device.
Bei der Bearbeitung wird das Werkstück nach dem ersten Bereit stellen auf seiner Werkstückoberseite bearbeitet. Nach der Entnahme aus dem Werkstückzwischenspeicher und einem zweiten Bereitstellen wird das Werkstück auf seiner Werkstückunter seite bearbeitet. When machining, the workpiece is processed after the first stand ready on its workpiece top. After removal from the workpiece buffer and a second provision, the workpiece is processed on its workpiece underside.
Die beschriebene Fertigungszelle ermöglicht eine beidseitige Bearbeitung eines z.B. plattenförmigen Werkstücks. Das zu- nächst aus dem Magazin entnommene Rohteil des Werkstücks wird mittels der Werkstückzuführvorrichtung an die Werkstückförder vorrichtung übergeben. Die Werkstückfördervorrichtung fördert das Werkstück zu mindestens einer Bearbeitungsstation und von dort zur Werkstückübergabestation. Die Werkstückfördervorrich- tung hat hierfür Werkstückwagen, die das Werkstück mittels ei ner Werkstückspannvorrichtung aufnehmen. Anschließend verfah ren die Werkstückwagen einzeln oder in Gruppen gesteuert das Werkstück in der Förderrichtung. In der Werkstückübergabestation kann das zumindest teilweise bearbeitete Werkstück entweder aus der Fertigungszelle entnom men werden oder zur weiteren Bearbeitung zurückgeführt werden. Für den letztgenannten Vorgang ist an der Werkstückübergabe- Station eine Werkstückkippvorrichtung angeordnet. Die Werk stückkippvorrichtung kippt das Werkstück, sodass seine Unter seite greifbar ist. Das Werkstück wird von der Werkstückrück führvorrichtung übernommen und in den Werkstückzwischenspei cher gefördert. Die Werkstückzuführvorrichtung greift das im Werkstückzwischenspeicher stehende Werkstück und übergibt es an die Werkstückfördervorrichtung. Anschließend kann die Un terseite des Werkstücks an den genannten Bearbeitungsstationen bearbeitet werden. The manufacturing cell described enables a two-sided machining of, for example, a plate-shaped workpiece. The raw part of the workpiece initially removed from the magazine is transferred to the workpiece conveying device by means of the workpiece feeding device. The workpiece conveying device conveys the workpiece to at least one processing station and from there to the workpiece transfer station. For this purpose, the workpiece conveying device has workpiece trolleys which take up the workpiece by means of a workpiece clamping device. The workpiece trolleys then move the workpiece in the conveying direction, individually or in groups. In the workpiece transfer station, the at least partially processed workpiece can either be removed from the production cell or returned for further processing. For the last-mentioned process, a workpiece tilting device is arranged at the workpiece transfer station. The workpiece tilting device tilts the workpiece so that its underside can be grasped. The workpiece is taken over by the workpiece return device and conveyed to the workpiece buffer. The workpiece feed device grips the workpiece in the workpiece buffer store and transfers it to the workpiece conveyor device. The underside of the workpiece can then be processed at the processing stations mentioned.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dar gestellter Ausführungsformen. Further details of the invention emerge from the subclaims and the following description of schematically presented embodiments.
Figur 1 Fertigungszelle; Figur 2 Detail der Werkstückbereitstellung; Figur 3 Querschnitt der Fertigungszelle; Figur 4 Detail der Werkstückübergabestation; Figur 5 Werkstückkippvorrichtung im Grundzustand; Figur 6 Werkstückkippvorrichtung im gekippten Zustand; Figur 7 Werkstückwagen ; Figur 8 Werkstückrückführvorr ichtung; Figur 9 Detail der Werkstückrückführvorrichtung; Figur 10 Variante der Werkstückrückführvorrichtung. Die Figuren 1 - 9 zeigen eine Fertigungszelle (10). Derartige Fertigungszellen (10) werden eingesetzt zur teilweisen Bear beitung oder zur Komplettbearbeitung von Werkstücken (1; 2). Das einzelne, unbearbeitete Werkstück (1; 2) wird einem Maga- zin (11) entnommen und nach erfolgter Bearbeitung an einer Ab holstation (101) einer Werkzeugübergabestation (100) abgelegt. Die Abholstation (101) ist im Ausführungsbeispiel räumlich ge trennt vom Magazin (11) angeordnet. Es ist aber auch denkbar, die Abholstation (101) neben dem Magazin (11) anzuordnen. Figure 1 manufacturing cell; FIG. 2 detail of the preparation of the workpiece; FIG. 3 cross section of the production cell; FIG. 4 detail of the workpiece transfer station; FIG. 5 workpiece tilting device in the basic state; FIG. 6 workpiece tilting device in the tilted state; FIG. 7 workpiece trolley; FIG. 8 workpiece return device; FIG. 9 detail of the workpiece return device; Figure 10 variant of the workpiece return device. Figures 1-9 show a production cell (10). Such manufacturing cells (10) are used for partial processing or for complete processing of workpieces (1; 2). The individual, unprocessed workpiece (1; 2) is removed from a magazine (11) and, after processing, is deposited at a pick-up station (101) of a tool transfer station (100). The pick-up station (101) is spatially separated from the magazine (11) in the embodiment. However, it is also conceivable to arrange the pick-up station (101) next to the magazine (11).
In der dargestellten Fertigungszelle (10) wird das zu bearbei tende Werkstück (1; 2) als Rohteil mittels einer Werkstückzu- führvorrichtung (20) aus dem Magazin (11) entnommen und zur Bearbeitung bereitgestellt, vgl. die Figuren 1 und 2. Das Ma- gazin (11) kann einen oder mehrere Werkstückstapel aufweisen. Die Werkstückzuführvorrichtung (20) hat im Ausführungsbeispiel einen Handhabungsroboter (21). Dieser Handhabungsroboter (21) ist z.B. um eine vertikal orientierte Achse (22) schwenkbar.In the production cell (10) shown, the workpiece (1; 2) to be machined is removed from the magazine (11) as a blank by means of a workpiece feed device (20) and made available for machining, see FIGS - The magazine (11) can have one or more workpiece stacks. In the exemplary embodiment, the workpiece feed device (20) has a handling robot (21). This handling robot (21) can be pivoted about a vertically oriented axis (22), for example.
Er hat einen um mindestens zwei Achsen schwenkbaren Greif- arm (23) sowie einen relativ hierzu schwenkbaren Schwenk kopf (24). Die am Schwenkkopf (24) angeordnete Greifvorrich- tung (25) hat im Ausführungsbeispiel vier Saugbalken (26) zum Greifen des Werkstücks (1; 2). Zur Aufnahme eines Werk stücks (1; 2) werden diese Saugbalken (26) mit Unterdrück be- aufschlagt. Sie nehmen das Werkstück (1; 2) an der Werkstücko berseite (3) auf. Zum Ablegen des Werkstücks (1; 2) wird der Druck wieder an den Umgebungsdruck angepasst. It has a gripping arm (23) that can be pivoted about at least two axes and a pivoting head (24) that can be pivoted relative thereto. In the exemplary embodiment, the gripping device (25) arranged on the swivel head (24) has four suction bars (26) for gripping the workpiece (1; 2). To accommodate a workpiece (1; 2) these suction bars (26) are subjected to negative pressure. You take the workpiece (1; 2) on the top of the workpiece (3). To put down the workpiece (1; 2), the pressure is adjusted to the ambient pressure again.
Auch eine manuelle oder halbmanuelle Werkstückzuführung ist denkbar. Hierbei hebt ein Bediener ein zu bearbeitendes Werk stück (1; 2) von einem Stapel auf und legt es auf dem Werk stücktisch (32) im Bereitstellungsbereich (12) ab. Dies kann ohne oder mit Hilfe eines Hebezeugs erfolgen. Das einzelne Werkstück (1; 2) ist in diesem Ausführungsbei spiel plattenartig ausgebildet. Beispielsweise ist es eine Holzplatte für den Möbelbau. Sie hat z.B. eine Länge zwischen einem Meter und drei Metern, eine Breite zwischen 0,5 Metern und 1,5 Metern und eine Dicke zwischen 0,01 Metern und 0,05 Metern. Das Werkstück (1; 2) kann jedoch auch aus einem ande ren Werkstoff bestehen. Dies kann ein Verbundwerkstoff, Alumi nium, Stahl oder ein anderer mittels spanender Bearbeitung be arbeitbarer Werkstoff sein. Manual or semi-manual workpiece feeding is also conceivable. Here, an operator lifts a workpiece to be processed (1; 2) from a stack and places it on the workpiece table (32) in the staging area (12). This can be done without or with the help of a hoist. The individual workpiece (1; 2) is designed like a plate in this game Ausführungsbei. For example, it is a wooden panel for furniture construction. It has, for example, a length between one meter and three meters, a width between 0.5 meters and 1.5 meters and a thickness between 0.01 meters and 0.05 meters. The workpiece (1; 2) can, however, also consist of another material. This can be a composite material, aluminum, steel or another material that can be machined by machining.
Die Fertigungszelle (10) umfasst eine Werkzeugmaschine (30). Diese hat ein Gestell (31) mit einem Maschinentisch (32), eine Werkstückfördervorrichtung (41) und z.B. zwei Werkstückbear beitungsvorrichtungen (81, 91). Auch eine Ausführung mit einer oder mit mehr als zwei Werkstückbearbeitungsvorrichtungen (81; 91) ist denkbar. Das Gestell (31) ist im Ausführungsbeispiel eine auf dem Hallenboden stehende Stahlstützkonstruktion. Auf dem Gestell (31) ist der ebene Maschinentisch (32) angeordnet. Im Ausführungsbeispiel besteht der Maschinentisch (32) aus ei- ner Gleitbahn (33) und einer an diese anschließende Rollen bahn (34). Die Rollenbahn (34) kann angetriebene Rollen auf- weisen. Gegebenenfalls kann der gesamte Maschinentisch (32) auch als Rollenbahn oder als Bürstenbahn ausgebildet sein. Die Länge des Maschinentischs (32) in der Längsrichtung (5) ent- spricht der Länge des Gestells (31). The production cell (10) comprises a machine tool (30). This has a frame (31) with a machine table (32), a workpiece conveying device (41) and, for example, two workpiece processing devices (81, 91). An embodiment with one or more than two workpiece processing devices (81; 91) is also conceivable. In the exemplary embodiment, the frame (31) is a steel support structure standing on the hall floor. The flat machine table (32) is arranged on the frame (31). In the exemplary embodiment, the machine table (32) consists of a slide track (33) and an adjoining roller track (34). The roller conveyor (34) can have driven rollers. If necessary, the entire machine table (32) can also be designed as a roller conveyor or as a brush conveyor. The length of the machine table (32) in the longitudinal direction (5) corresponds to the length of the frame (31).
An einer Längsseite des Gestells (31) ist eine Führung (42) der Werkstückfördervorrichtung (41) angeordnet. Die Füh rung (42) umfasst zwei zueinander parallele, sowohl in der Querrichtung (6) als auch in der Höhenrichtung (7) zueinander versetzte Führungsgruppen (43, 47). Jede der Führungsgrup pen (43; 47) hat eine in der Längsrichtung (5) orientierte Werkstückwagen-Führungsschiene (44) und parallel hierzu eine elektrische Leiterbahnengruppe (45). Die jeweilige Werkstück wagen-Führungsschiene (44) hat ein obenliegendes Tragprofil. Parallel zur Werkstückwagen-Führungsschiene (44) ist jeweils eine Zahnstange (46) am Gestell (31) angeordnet. A guide (42) of the workpiece conveying device (41) is arranged on a longitudinal side of the frame (31). The guide (42) comprises two parallel guide groups (43, 47) offset from one another both in the transverse direction (6) and in the vertical direction (7). Each of the guide groups (43; 47) has a workpiece carriage guide rail (44) oriented in the longitudinal direction (5) and one parallel thereto electrical conductor track group (45). The respective workpiece carriage guide rail (44) has an overhead support profile. A toothed rack (46) is arranged on the frame (31) parallel to the workpiece carriage guide rail (44).
An beiden Enden der Führung (42) sind Werkstückwagen-Hubvor richtungen (51; 57) angeordnet. Diese haben jeweils einen Hub schlitten (52), der zwischen der oberen Führungsgruppe (43) und der unteren Führungsgruppe (47) verfahrbar ist. Der Hub- schlitten (42) wird beispielsweise mittels einer z.B. elektro motorisch angetriebenen Hubspindel verfahren. Er verfährt hierbei entlang einer Hubrampe (53). At both ends of the guide (42) workpiece carriage Hubvor devices (51; 57) are arranged. These each have a lifting carriage (52) which can be moved between the upper guide group (43) and the lower guide group (47). The lifting slide (42) is moved, for example, by means of a lifting spindle driven by an electric motor, for example. It moves along a lifting ramp (53).
Der einzelne Hubschlitten (52) hat einen Führungsschienenab- schnitt (54), einen Zahnstangenabschnitt (56) und einen Ab schnitt der elektrischen Leiterbahngruppe (55). Die Länge der jeweiligen Abschnitte (54 - 56) betragen im Ausführungsbei spiel jeweils 2,5 % der Länge der Führung (42). Der Führungs schienenabschnitt (54), der Zahnstangenabschnitt (56) und der Abschnitt der elektrischen Leiterbahnen (55) sind jeweils so ausgebildet wie die entsprechenden Bauteile der Führungsgrup pen (43, 47). The individual lifting carriage (52) has a guide rail section (54), a rack section (56) and a section of the electrical conductor track group (55). The length of the respective sections (54 - 56) in the game Ausführungsbei each 2.5% of the length of the guide (42). The guide rail section (54), the rack section (56) and the section of the electrical conductor tracks (55) are each designed as the corresponding components of the guide groups (43, 47).
Die Werkstückfördervorrichtung (41) umfasst weiterhin eine Vielzahl von Werkstückwagen (61). Diese Werkstückwagen (61) sind beispielsweise einander identisch aufgebaut. Jeder dieser Werkstückwagen (61) ist entlang jeder der Führungsgruppen (43; 47) und der Werkstückwagen-Hubvorrichtungen (51; 57) verfahr bar. Jeder einzelne Werkstückwagen (61) ist einzeln ansteuer- bar. Er kann in der Längsrichtung (5) sowohl in der Förder richtung (15) als auch in die entgegen der Förderrichtung (15) orientierte Rückführrichtung (16) verfahren. Der einzelne Werkstückwagen (61), vgl. Figur 7, verfügt über eine Führungseinheit (62), eine Antriebseinheit (64) und eine Greifeinheit (71). Diese genannten Einheiten (62, 64, 71) sind in einem gemeinsamen Gehäuse (75) angeordnet. Die Führungsein- heit (62) umfasst einen Kugelumlaufschuh (63), der bei an der Werkzeugmaschine (30) montiertem Werkstückwagen (61) die Werk stückwagen—Führungsschiene (44; 54) umgreift. The workpiece conveyor device (41) further comprises a plurality of workpiece carriages (61). These workpiece trolleys (61) are constructed identically to one another, for example. Each of these workpiece carriages (61) can be moved along each of the guide groups (43; 47) and the workpiece carriage lifting devices (51; 57). Each individual workpiece trolley (61) can be controlled individually. It can move in the longitudinal direction (5) both in the conveying direction (15) and in the return direction (16) oriented against the conveying direction (15). The individual workpiece carriage (61), see FIG. 7, has a guide unit (62), a drive unit (64) and a gripping unit (71). These mentioned units (62, 64, 71) are arranged in a common housing (75). The guide unit (62) comprises a recirculating ball shoe (63) which, when the workpiece carriage (61) is mounted on the machine tool (30), engages around the workpiece carriage guide rail (44; 54).
Die Antriebseinheit (64) verfügt über eine Energie- und Sig- nalversorgung (65). Diese liegt bei an der Werkzeugma schine (30) eingesetzten Werkstückwagen (61) federbelastet an der jeweiligen gestellseitigen elektrischen Leiterbahn gruppe (45; 55) an. Ein im Werkstückwagen (61) angeordneter Antriebsmotor (66) treibt ein Antriebsrad (67) an. Dieses An- triebsrad (67) kämmt bei an der Werkzeugmaschine (30) einge setztem Werkstückwagen (61) mit der Zahnstange (46; 56). The drive unit (64) has an energy and signal supply (65). When the workpiece carriage (61) is used on the machine tool (30), this is spring-loaded against the respective electrical conductor track group (45; 55) on the frame. A drive motor (66) arranged in the workpiece carriage (61) drives a drive wheel (67). This drive wheel (67) meshes with the rack (46; 56) when the workpiece carriage (61) is inserted on the machine tool (30).
Die Greifeinheit (71) ist oberhalb der Führungseinheit (62) angeordnet. Sie umfasst eine Parallelgreifvorrichtung (72) mit zwei relativ zueinander beweglichen Klemmbacken (73, 74). Im Ausführungsbeispiel sind beide Klemmbacken (73, 74) relativ zum Gehäuse (75) des Werkstückwagens (61) verfahrbar. Die Öff- nungs- und Schließrichtung der Parallelgreifvorrichtung (72) ist in der Höhenrichtung (7) orientiert. Auch eine Höhenver- Stellung der gesamten Greifeinheit (71) relativ zur Führungs einheit (62) ist denkbar. Hierbei können auch beide Klemmba cken (73, 74) einzeln angetrieben höhenverstellbar sein. Die Greifeinheit (71) kann auch asymmetrisch ausgebildet sein. So kann beispielsweise die untere Klemmbacke (73) einen geringe- ren Hub aufweisen als die obere Klemmbacke (74). The gripping unit (71) is arranged above the guide unit (62). It comprises a parallel gripping device (72) with two clamping jaws (73, 74) which can be moved relative to one another. In the exemplary embodiment, both clamping jaws (73, 74) can be moved relative to the housing (75) of the workpiece carriage (61). The opening and closing direction of the parallel gripping device (72) is oriented in the height direction (7). A height adjustment of the entire gripping unit (71) relative to the guide unit (62) is also conceivable. Both clamping jaws (73, 74) can be individually driven and adjustable in height. The gripping unit (71) can also be designed asymmetrically. For example, the lower clamping jaw (73) can have a smaller stroke than the upper clamping jaw (74).
Die beiden Werkzeugbearbeitungsvorrichtungen (81, 91) der dar gestellten Werkzeugmaschine (30) sind in der Längsrichtung (5) hintereinander angeordnete Werkstückbearbeitungsvorrichtun gen (81, 91). Jede der Werkstückbearbeitungsvorrichtungen (81; 91) hat im Ausführungsbeispiel ein auf dem Hallenboden stehen des Portal (82). Das einzelne Portal (82) hat einen in Quer- richtung (6) orientierten u-förmigen Portalträger (83), vgl. Figur 3. Der jeweilige Portalträger (83) hat einen obenliegen den Zentralbalken (84), der beispielsweise zwei Werkzeugein heiten (92, 93) trägt. Hierfür hat der Zentralbalken (84) in Querrichtung (6) verlaufende Trag- und Führungsschienen (85). Jede der dargestellten Werkzeugeinheiten (92; 93) ist auf die sen Trag- und Führungsschienen (85) mittels eines Kreuzschlit tens (94) gelagert. Die einzelne Werkzeugeinheit (92; 93) ist damit in Querrichtung (6) und in der normal zur Förderebene orientierten Höhenrichtung (7) verfahrbar. Es ist auch denk- bar, die einzelne Werkzeugeinheit (92; 93) relativ zum Zent ralbalken (84) in der Längsrichtung (5) zu verfahren. The two tool processing devices (81, 91) of the machine tool (30) is provided in the longitudinal direction (5) one behind the other arranged workpiece machining devices (81, 91). In the exemplary embodiment, each of the workpiece processing devices (81; 91) has a portal (82) standing on the hall floor. The individual portal (82) has a U-shaped portal support (83) oriented in the transverse direction (6), cf. 92, 93). For this purpose, the central beam (84) has support and guide rails (85) running in the transverse direction (6). Each of the tool units (92; 93) shown is mounted on the support and guide rails (85) by means of a cross slide (94). The individual tool unit (92; 93) can thus be moved in the transverse direction (6) and in the vertical direction (7) oriented normal to the conveying plane. It is also conceivable to move the individual tool unit (92; 93) relative to the central bar (84) in the longitudinal direction (5).
Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Werkzeugeinhei ten (92; 93) tragen jeweils eine Vielzahl von Werkzeugen (95). Dies sind beispielsweise Bohr-, Fräs- und Sägewerkzeuge ver schiedener Nennabmessungen. Mindestens ein Werkzeugwechsler dient zum Werkzeugaustausch. Zum rotatorischen und/oder axial orientierten Werkzeugantrieb verfügt die Werkzeugeinheit über mindestens einen Werkzeugantriebsmotor. The tool units shown in the exemplary embodiment (92; 93) each carry a plurality of tools (95). These are, for example, drilling, milling and sawing tools of various nominal dimensions. At least one tool changer is used to exchange tools. For the rotary and / or axially oriented tool drive, the tool unit has at least one tool drive motor.
An dem der Werkstückzuführvorrichtung (20) abgewandten Ende der Werkzeugmaschine (30) befindet sich in den Darstellungen der Figuren 1 und 4 die Werkstückübergabestation (100). Die Werkstückübergabestation (100) umfasst eine Werkzeugkippvor- richtung (111) und die ihr in der Förderrichtung (15) nachge schaltete Abholstation (101). Die Werkstückkippvorrich tung (111) ist auf der der Werkstückfördervorrichtung (41) ab gewandten Seite der Werkzeugmaschine (30) angeordnet. Die Werkstückkippvorrichtung (111) weist einen neben dem Ge stell (31) angeordneten Tragrahmen (112) mit einer Schwenkvor richtung (113) auf, vgl. die Figuren 5 und 6. Der Tragrah men (112) kann auch am Gestell (31) der Werkzeugmaschine (30) befestigt sein. Auf dem Tragrahmen (112) ist ein in der Quer richtung (6) verfahrbarer Querschlitten (114) gelagert. Dieser Querschlitten (114) wird mittels eines z.B. stufenlos positio nierbaren Positionierzylinders (115) angetrieben. Der Quer schlitten (114) trägt eine Schwenklagerung (116) und einen Schwenkzylinder (117). Der Schwenkzylinder (117) ist in einem Schwenkzapfen (118) am Querschlitten (114) schwenkbar gela gert. Der z.B. hydraulisch betätigte Schwenkzylinder (117) hat eine Kolbenstange (119), die an einem Schwenkarm (121) der Schwenklagerung (116) gelagert ist. Auch eine andere Ausbil dung des Schwenkantriebs ist denkbar. Beispielsweise kann ein Elektromotor eingesetzt werden. Die Schwenkachse (122) der Schwenklagerung (116) ist in der Längsrichtung (5) orientiert. In the representations of FIGS. 1 and 4, the workpiece transfer station (100) is located at the end of the machine tool (30) facing away from the workpiece feed device (20). The workpiece transfer station (100) comprises a tool tilting device (111) and the pick-up station (101) downstream of it in the conveying direction (15). The workpiece tilting device (111) is arranged on the side of the machine tool (30) facing away from the workpiece conveying device (41). The workpiece tilting device (111) has a support frame (112) with a swiveling device (113), which is arranged next to the frame (31), see FIGS Machine tool (30) be attached. A cross slide (114) which can be moved in the transverse direction (6) is mounted on the support frame (112). This cross slide (114) is driven by means of a positioning cylinder (115) which can be positioned continuously, for example. The cross slide (114) carries a pivot bearing (116) and a pivot cylinder (117). The pivot cylinder (117) is pivotable in a pivot pin (118) on the cross slide (114). The swivel cylinder (117), which is actuated hydraulically, for example, has a piston rod (119) which is mounted on a swivel arm (121) of the swivel bearing (116). Another formation of the swivel drive is also conceivable. For example, an electric motor can be used. The pivot axis (122) of the pivot bearing (116) is oriented in the longitudinal direction (5).
Die Schwenklagerung (116) trägt einen Schwenkrahmen (131). Dieser ist rechenartig aufgebaut. Er hat normal zur Schwenk achse (122) auskragende Zinken (132), die im Bereich der Schwenklagerung (116) mittels eines Zinkenträgers (133) ver bunden sind. Der Zinkenträger (133) bildet eine in der Längs richtung (5) orientierte Anschlagsleiste (134). In einer waa gerechten Endlage (123) des Schwenkrahmens (131), vgl. Fi gur 5, liegen die Zinken (132) zwischen den Rollen (35) der Rollenbahn (34). In der in den Figuren 1, 3, 4, und 6 darge stellten geschwenkten Endlage (124) ist der Schwenkrah men (131) z.B. um einen Winkel von 110 Grad um die Schwenk achse (122) geschwenkt. The pivot bearing (116) carries a pivot frame (131). This is structured like a computer. He has normal to the pivot axis (122) cantilevered prongs (132), which are ver in the area of the pivot bearing (116) by means of a tine carrier (133) connected. The tine carrier (133) forms a stop bar (134) oriented in the longitudinal direction (5). In a horizontal end position (123) of the swivel frame (131), see FIG. 5, the prongs (132) lie between the rollers (35) of the roller conveyor (34). In the pivoted end position (124) shown in FIGS. 1, 3, 4 and 6, the pivot frame (131) is pivoted, for example, through an angle of 110 degrees about the pivot axis (122).
Der Schwenkrahmen (131) kann eine Querfördervorrichtung auf- weisen. Dies ist z.B. ein Fördergurt, der beispielsweise an einer zentralen Zinke (132) angeordnet ist. Auch ist es denk bar, z.B. an einer oder mehreren Zinken (132) angetriebene Förderrollen anzuordnen. Die Drehachsen dieser Förderrollen sind dann in der Längsrichtung (5) orientiert. Es ist auch denkbar, an den Zinken (132) einen in Richtung der Schwenk achse (122) wirkenden Werkstückschieber anzuordnen. Auch kann der Schwenkrahmen (131) eine abschwenkbare Anschlag leiste (134) haben. Zwei auf dem Querschlitten (114) befestigte Anschlagstüt zen (125) begrenzen die Schwenkbewegung des Schwenkrah mens (131) in der waagerechten Endlage (123). Zwei weitere An schläge (126) begrenzen die geschwenkte Endlage (124) des Schwenkrahmens (131). The swivel frame (131) can have a transverse conveyor device. This is, for example, a conveyor belt that, for example, at a central prong (132) is arranged. It is also conceivable, for example, to arrange driven conveyor rollers on one or more prongs (132). The axes of rotation of these conveyor rollers are then oriented in the longitudinal direction (5). It is also conceivable to arrange a workpiece slide acting in the direction of the pivot axis (122) on the prongs (132). The pivot frame (131) can also have a pivotable stop bar (134). Two on the cross slide (114) attached stop support zen (125) limit the pivoting movement of the Schwenkrah mens (131) in the horizontal end position (123). Two more stops (126) limit the pivoted end position (124) of the pivot frame (131).
Parallel zum Gestell (31) ist eine Werkstückrückführvorrich tung (140) angeordnet. Die Werkstückrückführvorrichtung (140) ist materialflussmäßig an die Werkstückübergabestation (100) angeschlossen. Die Werkstückrückführvorrichtung (140) hat ein Stützgestell (141) und mindestens zwei hintereinander angeord nete Gurtbandförderer (151; 157). Das Stützgestell (141) ist im Ausführungsbeispiel um einen Winkel von 10 Grad zur Verti kalen geneigt, vgl. die Figuren 8 und 9. Es hat eine Vielzahl von Stützrollen (142), deren Drehachsen in dem genannten Win- kel zur Vertikalen geneigt sind. Im Stützgestell (141) sind weiterhin Näherungsschalter (143) angeordnet, die z.B. bei be ladener Werkstückrückführvorrichtung (140) bedämpft sind. A workpiece return device (140) is arranged parallel to the frame (31). The workpiece return device (140) is connected to the workpiece transfer station (100) in terms of material flow. The workpiece return device (140) has a support frame (141) and at least two belt conveyors (151; 157) arranged one behind the other. In the exemplary embodiment, the support frame (141) is inclined at an angle of 10 degrees to the vertical, see FIGS. Proximity switches (143) are also arranged in the support frame (141), which are damped, for example, when the workpiece return device (140) is loaded.
Der einzelne Gurtbandförderer (151; 157) hat einen Antriebsmo- tor (152), der eine Antriebstrommel (153) antreibt. Dies ist beispielsweise eine Zahnriemenscheibe (153). Ein Förder gurt (154) in der Bauform eines Zahnriemengurts (154) um schlingt die Antriebstrommel (153) und eine Spanntrom- mel (155). Zusätzlich können Stütz- und/oder Spannrollen ange ordnet sein. Der einzelne Gurtbandförderer (151; 157) hat im Ausführungsbeispiel ein Weg- und/oder Winkelmesssystem. Dies erlaubt beispielsweise eine werkstückabhängige Positionierung des Zahnriemengurts (154). Der einzelne Gurtbandförderer (151; 157) ist damit für unstetiges Fördern einsetzbar. An beiden Seiten des einzelnen Gurtbandförderers (151; 157) sind im Aus führungsbeispiel Führungsleisten (156) angeordnet. Diese über ragen den Obertrum beispielsweise um 5 Millimeter. The individual belt conveyor (151; 157) has a drive motor (152) which drives a drive drum (153). This is, for example, a toothed belt pulley (153). A conveyor belt (154) in the form of a toothed belt (154) loops around the drive drum (153) and a tensioning current mel (155). In addition, support and / or tension rollers can be arranged. In the exemplary embodiment, the individual belt conveyor (151; 157) has a path and / or angle measuring system. This allows, for example, workpiece-dependent positioning of the toothed belt (154). The individual belt conveyor (151; 157) can thus be used for discontinuous conveying. In the exemplary embodiment, guide strips (156) are arranged on both sides of the individual belt conveyor (151; 157). These protrude over the upper run by 5 millimeters, for example.
Der Fördergurt (154) kann auch muldenförmig geführt sein. Hierbei ist die Mulde als in der Längsrichtung (5) orientierte Längsrinne ausgebildet. Im Bereich der Antriebstrommel (153) ist der Obertrum des Fördergurtes (154) als Einmuldung ge- führt. Die Ausmuldung erfolgt im Obertrum kurz vor dem Errei chen der Spanntrommel (155). Die Innenseite dieses Förder gurts (154) kann eine in Querrichtung unterbrochene Verzahnung aufweisen. Beispielsweise ist der Bereich der stärksten Mul- dung verzahnungsfrei ausgebildet. Es ist auch denkbar, einen Gurtbandförderer (151; 157) mit zwei V-förmig angeordneten Fördergurten (154) auszubilden. The conveyor belt (154) can also be trough-shaped. Here, the trough is designed as a longitudinal channel oriented in the longitudinal direction (5). In the area of the drive drum (153), the upper run of the conveyor belt (154) is guided as a trough. The troughing takes place in the upper run shortly before reaching the tensioning drum (155). The inside of this conveyor belt (154) can have a toothing which is interrupted in the transverse direction. For example, the area of the thickest depression is designed without teeth. It is also conceivable to design a belt conveyor (151; 157) with two conveyor belts (154) arranged in a V-shape.
Bei der Bereitstellung des einzelnen Werkstücks (1; 2) wird dieses so an einen oder mehrere Werkstückwagen (61) platziert, dass es oberhalb der unteren Klemmbacken (73) liegt. Die Pa rallelgreifvorrichtung (72) wird geschlossen. Hierbei kann die Lage des Werkstücks (1; 2) in der Längsrichtung (5) z.B. mit tels einer Prüfvorrichtung ermittelt oder kontrolliert werden. Hieraus ergibt sich die Lage des Werkstücks (1; 2) relativ zu den Werkstückwagen (61). When the individual workpiece (1; 2) is made available, it is placed on one or more workpiece trolleys (61) in such a way that it lies above the lower clamping jaws (73). The parallel gripping device (72) is closed. The position of the workpiece (1; 2) in the longitudinal direction (5) can be determined or checked, e.g. using a test device. This results in the position of the workpiece (1; 2) relative to the workpiece carriage (61).
Der oder die Werkstückwagen (61) verfahren das Werkstück (1;The workpiece carriage (s) (61) move the workpiece (1;
2) in der in der Längsrichtung (5) orientierten Förderrich- tung (15) z.B. zur ersten Werkstückbearbeitungsvorrich tung (81). Hier werden beispielsweise werkstückspezifische Fräs- und Bohrbearbeitungen durchgeführt. Während der Bearbei tung kann das Werkstück (1; 2) mittels der Werkstückwagen (61) in den Längsrichtungen (5) verfahren werden. Die einzelne Werkzeugeinheit (92; 93) ist in der Querrichtung (6) und in der Höhenrichtung (7) relativ zum Werkstück (1; 2) verfahrbar. Beispielsweise bei einer Bohrbearbeitung wird die Eindring tiefe des Werkzeugs in das Werkstück (1; 2) auf 60 % der Werk- stückdicke begrenzt. Auch ist es denkbar, für eine Bohrbear beitung unter dem Werkstück einen Gegenhalter oder eine verlo rene Platte einzusetzen. 2) in the conveyor direction oriented in the longitudinal direction (5) device (15) for example to the first workpiece machining device (81). For example, workpiece-specific milling and drilling operations are carried out here. During machining, the workpiece (1; 2) can be moved in the longitudinal directions (5) by means of the workpiece carriage (61). The individual tool unit (92; 93) can be moved in the transverse direction (6) and in the height direction (7) relative to the workpiece (1; 2). For example, when drilling, the depth of penetration of the tool into the workpiece (1; 2) is limited to 60% of the workpiece thickness. It is also conceivable to use a counter holder or a lost plate for drilling under the workpiece.
Sobald das erste Werkstück (1; 2) im Arbeitsbereich der ersten Werkstückbearbeitungsvorrichtung (81) ist, kann ein nächstes Werkstück (2; 1) bereitgestellt werden. Dieses zweite Werk stück (2; 1) wird von weiteren Werkstückwagen (61) aufgenommen und gefördert. Das zweite Werkstück (2; 1) kann andere Abmes sungen haben als das erste Werkstück (1; 2). Auch die vorher- gesehenen werkstückspezifischen Bearbeitungen können sich von denen des ersten Werkstücks (1; 2) unterscheiden. As soon as the first workpiece (1; 2) is in the working area of the first workpiece machining device (81), a next workpiece (2; 1) can be provided. This second work piece (2; 1) is received and promoted by further workpiece trolleys (61). The second workpiece (2; 1) can have different dimensions than the first workpiece (1; 2). The anticipated workpiece-specific machining operations can also differ from those of the first workpiece (1; 2).
Nach Beendigung der Bearbeitung an der ersten Bearbeitungssta tion, also an der ersten Werkstückbearbeitungsvorrichtung (81) wird das Werkstück (1; 2) mittels der Werkstückwagen (61) in der Förderrichtung (15) an die zweite Bearbeitungsvorrich tung (91) gefördert. Die Bearbeitung an der zweiten Bearbei tungsvorrichtung (91) erfolgt analog zur Bearbeitung an der ersten Bearbeitungsvorrichtung (81). Die Fertigungszelle (10) kann auch mit einer oder mit mehr als zwei Werkstückbearbei tungsvorrichtungen (81; 91) ausgerüstet sein. Anstatt an den dargestellten Portalen (82) können die Werkzeugeinheiten (92; 93) auch an Industrierobotern angeordnet sein. Sobald das erste Werkstück (1; 2) den Arbeitsraum der ersten Werkstückbearbeitungsvorrichtung (81) verlassen hat, kann das zweite Werkstück (2; 1) in den Arbeitsraum der ersten Werk stückbearbeitungsvorrichtung (81) gefördert werden. After finishing the machining at the first machining station, i.e. at the first workpiece machining device (81), the workpiece (1; 2) is conveyed to the second machining device (91) by means of the workpiece carriage (61) in the conveying direction (15). The processing on the second processing device (91) takes place analogously to the processing on the first processing device (81). The production cell (10) can also be equipped with one or more than two workpiece machining devices (81; 91). Instead of the portals (82) shown, the tool units (92; 93) can also be arranged on industrial robots. As soon as the first workpiece (1; 2) has left the working space of the first workpiece processing device (81), the second workpiece (2; 1) can be conveyed into the working space of the first workpiece processing device (81).
Nach Abschluss der Bearbeitung an der zweiten Werkstückbear beitungsvorrichtung (91) wird das Werkstück (1; 2) an die Werkstückübergabestation (100) gefördert. Falls das Werk stück (1; 2) bereits vollständig bearbeitet ist, wird es an der Abholstation (101) abgelegt. Zum Ablegen des Werkstücks öffnen die Parallelgreifvorrichtungen (72) der Werkstückwa gen (61). Die leeren Werkstückwagen (61) verfahren nun in der Förderrichtung (15) weiter in den Führungsschienenab schnitt (54) der Werkstückwagen-Hubvorrichtung (51). Das Werk- stück (1; 2) kann z.B. mittels einer Handhabungsvorrichtung aus der Fertigungszelle (10) entnommen werden. Diese Handha bungsvorrichtung kann beispielsweise ein Handhabungsroboter sein. Auch eine manuelle Entnahme oder eine Entnahme mittels eines Hebezeugs ist denkbar. Das Werkstück (1; 2) kann bei- spielsweise an einer weiteren Fertigungsstation, z.B. an einer weiteren Fertigungszelle (10), weiterbearbeitet werden. After finishing the machining on the second workpiece machining device (91), the workpiece (1; 2) is conveyed to the workpiece transfer station (100). If the work piece (1; 2) has already been completely processed, it is deposited at the pick-up station (101). To deposit the workpiece, the parallel gripping devices (72) of the workpiece trolleys (61) open. The empty workpiece carriage (61) now move in the conveying direction (15) further into the guide rail section (54) of the workpiece carriage lifting device (51). The workpiece (1; 2) can be removed from the production cell (10) using a handling device, for example. This handling device can for example be a handling robot. Manual removal or removal by means of a hoist is also conceivable. The workpiece (1; 2) can, for example, be processed further at a further production station, e.g. at a further production cell (10).
Falls am Werkstück (1; 2) in der Fertigungszelle (10) weitere Bearbeitungsvorgänge vorgesehen sind, wird das Werkstück (1; 2) im Bereich der Werkstückkippvorrichtung (111) abgelegt. Die leeren Werkstückwagen (61) verfahren zur Werkstückwagen-Hub vorrichtung (51), wie oben beschrieben. If further processing operations are provided on the workpiece (1; 2) in the production cell (10), the workpiece (1; 2) is deposited in the area of the workpiece tilting device (111). The empty workpiece carriage (61) move to the workpiece carriage lifting device (51) as described above.
Sobald beispielsweise drei Werkstückwagen (61) auf dem Füh- rungsschienenabschnitt (54) der Werkstückwagen-Hubvorrich tung (51) stehen, wird der Hubschlitten (52) abgesenkt. Nach dem Absenken fluchtet der Führungsschienenabschnitt (52) mit der Werkstückwagen-Führungsschiene (44) der unteren Führungs gruppe (47). Nun können die Werkstückwagen (61) entlang der unteren Führungsschiene (44) zur Werkstückbereitstellung (12) verfahren. Hier werden die Werkstückwagen (61) mittels der zweiten Werkstückwagen-Hubvorrichtung (57) wieder auf das Ni veau der Werkstückwagen-Führungsschiene (44) der oberen Füh- rungsgruppe (43) gehoben. Die zurückgeförderten Werkstückwa gen (61) können nun für den Transport weiterer Werkstücke (1; 2) eingesetzt werden. As soon as, for example, three workpiece trolleys (61) are on the guide rail section (54) of the workpiece trolley lifting device (51), the lifting carriage (52) is lowered. After lowering, the guide rail section (52) is aligned with the workpiece carriage guide rail (44) of the lower guide group (47). Now the workpiece carriage (61) can be along the Move the lower guide rail (44) to prepare the workpiece (12). Here the workpiece trolleys (61) are raised again to the level of the workpiece trolley guide rail (44) of the upper guide group (43) by means of the second workpiece trolley lifting device (57). The returned workpiece trolleys (61) can now be used to transport further workpieces (1; 2).
Wurde das Werkstück (1; 2) auf der Werkstückkippvorrich- tung (111) abgelegt, wird dieses Werkstück (1; 2) zurückge führt. Die Werkstückkippvorrichtung (111) steht zunächst in der in der Figur 5 dargestellten waagerechten Endlage (123). Die Werkstückkippvorrichtung (111) wird beispielsweise mittels des Positionierzylinders (115) in der von den Werkstückwa- gen (61) abgewandten Richtung der Querrichtung (6) verfahren. Bei Betätigung des Schwenkzylinders (117) wird der Schwenkrah men (131) mit dem darauf liegenden Werkstück (1; 2) in die in der Figur 6 dargestellte geschwenkte Endlage (124) gekippt.If the workpiece (1; 2) has been placed on the workpiece tilting device (111), this workpiece (1; 2) is returned. The workpiece tilting device (111) is initially in the horizontal end position (123) shown in FIG. The workpiece tilting device (111) is moved, for example, by means of the positioning cylinder (115) in the direction of the transverse direction (6) facing away from the workpiece carriage (61). When the swivel cylinder (117) is actuated, the swivel frame (131) with the workpiece (1; 2) lying thereon is tilted into the swiveled end position (124) shown in FIG.
Das Werkstück (1; 2) gleitet entlang des Schwenkrahmens (131) in Richtung der Werkstückrückführvorrichtung (140). Dies kann schwerkraftgesteuert erfolgen. Gegebenenfalls kann die Bewe gung des Werkstücks (1; 2) auch mittels der erwähnten Querför dervorrichtung gesteuert werden. Das gekippte Werkstück (1; 2) wird auf dem Fördergurt (154) abgesetzt. Das Werkstück (1; 2) zeigt jetzt mit seiner unbear beiteten Werkstückunterseite (4) in Richtung der Werkstückwa gen (61). Die Schwenkvorrichtung (131) setzt die Kippbewegung fort, bis das Werkstück (1; 2) an den Stützrollen (142) des Stützgestells (141) anliegt. Beispielsweise wird der maximale Schwenkwinkel der Werkstückkippvorrichtung (111) erreicht. Das Werkstück (1; 2) ist nun von der Werkstückrückführvorrich tung (140) übernommen. Die Werkstückkippvorrichtung (111) kann nun wieder in ihre z.B. ebene Ausgangsstellung zurückge schwenkt werden. The workpiece (1; 2) slides along the swivel frame (131) in the direction of the workpiece return device (140). This can be done under the control of gravity. If necessary, the movement of the workpiece (1; 2) can also be controlled by means of the aforementioned Querför dervorrichtung. The tilted workpiece (1; 2) is placed on the conveyor belt (154). The workpiece (1; 2) now shows its unprocessed underside of the workpiece (4) in the direction of the workpiece wagon (61). The pivoting device (131) continues the tilting movement until the workpiece (1; 2) rests against the support rollers (142) of the support frame (141). For example, the maximum swivel angle of the workpiece tilting device (111) is achieved. The workpiece (1; 2) is now taken over by the workpiece return device (140). The workpiece tilting device (111) can can now be pivoted back into their, for example, flat starting position.
Die Werkstückrückführvorrichtung (140) fördert anschließend mittels des ersten Gurtbandförderers (151) das erste Werk stück (1; 2) zumindest um den Betrag der Länge des nachfolgen den Werkstücks (2; 1) in der Rückförderrichtung (16). Bei spielsweise sobald das nächste Werkstück (2; 1) auf dem ersten Gurtbandförderer (151) aufgesetzt ist, fördert der erste Gurt- bandförderer (151) die beiden erstgenannten Werkstücke (1, 2) mindestens um den Betrag der Länge des nachfolgenden Werk stücks in der Rückförderrichtung (16). The workpiece return device (140) then conveys the first work piece (1; 2) by means of the first belt conveyor (151) by at least the amount of the length of the subsequent workpiece (2; 1) in the return direction (16). For example, as soon as the next workpiece (2; 1) is placed on the first belt conveyor (151), the first belt conveyor (151) conveys the two first-mentioned workpieces (1, 2) by at least the amount of the length of the following workpiece in the return direction (16).
Sobald das erste Werkstück (1; 2) den zweiten Gurtbandförde- rer (157) erreicht, übernimmt dieser das erste Werkstück (1;As soon as the first workpiece (1; 2) reaches the second belt conveyor (157), the latter takes over the first workpiece (1;
2) und fördert es an das neben der Werkstückbereitstel lung (12) liegende Ende der Förderstrecke. Sobald das Werk stück (1; 2) diese Position erreicht, bleibt der zweite Gurt bandförderer (157) stehen. Die Übergabe eines Werkstücks (1; 2) zwischen dem ersten Gurtbandförderer (151) und dem zweiten2) and conveys it to the end of the conveyor line located next to the workpiece preparation (12). As soon as the work piece (1; 2) reaches this position, the second belt conveyor (157) stops. The transfer of a workpiece (1; 2) between the first belt conveyor (151) and the second
Gurtbandförderer (157) kann bereits erfolgen, wenn der zweite Gurtbandförderer (157) kein Werkstück (1; 2) trägt. Belt conveyor (157) can take place when the second belt conveyor (157) is not carrying a workpiece (1; 2).
Der dem Bereitstellungsbereich (12) benachbarte Bereich des zweiten Gurtbandförderers (157) bildet im Ausführungsbeispiel einen Werkstückzwischenspeicher (158). Aus diesem Werkstück zwischenspeicher (158) kann der Handhabungsroboter (21) das Werkstück (1; 2) entnehmen. Der Handhabungsroboter (21) greift das Werkstück (1; 2) auf seiner Unterseite (4) und legt es im Bereitstellungsbereich (12) auf dem Maschinentisch (32) mit der Oberseite (3) nach unten ab. Das bearbeitete Werkstück (1; 2) kann auch vom Bediener von Hand oder mittels eines Hebe zeugs aus dem Werkstückzwischenspeicher (158) entnommen werden und im Bereitstellungsbereich (12) abgelegt werden. Es ist auch denkbar, das bearbeitete Werkstück (1, 2) am Werk stückzwischenspeicher (158) aus der Fertigungszelle (10) zu entnehmen. Dies kann mittels des Handhabungsroboters (21), von Hand oder mit Hilfe eines Hebezeugs erfolgen. The area of the second belt conveyor (157) adjacent to the staging area (12) forms an intermediate workpiece store (158) in the exemplary embodiment. The handling robot (21) can remove the workpiece (1; 2) from this intermediate workpiece storage (158). The handling robot (21) grabs the workpiece (1; 2) on its underside (4) and places it in the staging area (12) on the machine table (32) with the upper side (3) facing down. The machined workpiece (1; 2) can also be removed from the intermediate workpiece storage (158) by the operator or by means of a hoist and stored in the preparation area (12). It is also conceivable to remove the machined workpiece (1, 2) at the work piece intermediate storage (158) from the production cell (10). This can be done by means of the handling robot (21), by hand or with the aid of a hoist.
Der Werkstückzwischenspeicher (158) kann auch anders als dar gestellt ausgebildet sein. So kann beispielsweise das zur Be reitstellung vorgesehene Werkstück (1; 2) vom zweiten Gurt- bandförderer (157) abgehoben oder ausgeschleust werden. Bei einer derartigen Ausführung kann mehr als ein Werkstück (1; 2) im Werkstückzwischenspeicher (158) zeitweise gelagert werden. The workpiece buffer (158) can also be designed differently than is provided. For example, the workpiece (1; 2) intended to be provided can be lifted off the second belt conveyor (157) or discharged. In such an embodiment, more than one workpiece (1; 2) can be temporarily stored in the workpiece buffer (158).
Das bereitgestellte Werkstück (1; 2) wird von den Werkstückwa- gen (61) aufgenommen und in der Förderrichtung (15) in Rich tung der Werkstückbearbeitungsvorrichtungen (81, 91) geför dert. Hier wird die Unterseite (4) des Werkstücks (1; 2) bear beitet. Beispielsweise werden hierbei auch Durchbohrungen des Werkstücks (1; 2) fertiggestellt. The workpiece (1; 2) provided is picked up by the workpiece carriage (61) and conveyed in the conveying direction (15) towards the workpiece processing devices (81, 91). Here the underside (4) of the workpiece (1; 2) is processed. For example, through-bores of the workpiece (1; 2) are also completed here.
Nach Beendigung der Bearbeitung wird das Werkstück (1; 2) bei spielsweise an der Abholstation (101) der Werkstückübergabe station (100) abgelegt. Die Figur 10 zeigt eine Variante einer Werkstückrückführvor richtung (140). Diese Werkstückrückführvorrichtung (140) ist bereichsweise mehrspurig aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel hat sie sechs zueinander parallel Spuren (161 - 166). Für Werkstü cke (1; 2), die an der Werkstückübergabestation (100) in Rich- tung der Werkstückrückführvorrichtung (140) gefördert werden, ist diese Werkstückrückführvorrichtung (140) der Werkstück übergabestation (100) im Materialfluss nachgeschaltet. Die Werkstückrückführvorrichtung (140) hat eingangsseitig eine Transfervorrichtung (171). Diese hat einen Transferschie ber (172), der entlang von Transferschienen (173) in einer in der Querrichtung (6) orientierten Transferrichtung (17) ver fahrbar ist. Der Transferschieber (172) hat ein Stützge stell (174) und einen Gurtbandförderer (175), die beispiels weise so ausgebildet sind wie die im Zusammenhang mit dem ers ten Ausführungsbeispiel beschriebenen Einheiten. Zum Verfahren des Transferschiebers (172) entlang ein Transferschienen (173) dient ein Transferantrieb. Dieser Transferantrieb ist gegen einen Förderantrieb des Gurtbandförderers (175) verriegelt. Somit kann der Gurtbandförderer erst in Betrieb gesetzt wer den, wenn der Transferantrieb stillsteht und umgekehrt. After completion of the machining, the workpiece (1; 2) is deposited at the pick-up station (101) of the workpiece transfer station (100), for example. FIG. 10 shows a variant of a workpiece return device (140). This workpiece return device (140) has a multi-lane structure in some areas. In the exemplary embodiment, it has six parallel tracks (161-166). For workpieces (1; 2) that are conveyed at the workpiece transfer station (100) in the direction of the workpiece return device (140), this workpiece return device (140) is connected downstream of the workpiece transfer station (100) in the material flow. The workpiece return device (140) has a transfer device (171) on the input side. This has a transfer slide (172) which can be moved along transfer rails (173) in a transfer direction (17) oriented in the transverse direction (6). The transfer pusher (172) has a Stützge alternate (174) and a belt conveyor (175), the example, are designed as the units described in connection with the first embodiment. A transfer drive is used to move the transfer pusher (172) along a transfer rail (173). This transfer drive is locked against a conveyor drive of the belt conveyor (175). This means that the belt conveyor can only be put into operation when the transfer drive has come to a standstill and vice versa.
Die einzelnen Spuren (161 - 166) sind im Ausführungsbeispiel identisch zueinander aufgebaut. Jede der Spuren (161 - 166) hat beispielsweise zwei in der Rückführrichtung (16) hinterei nander angeordnete Gurtbandförderer (167, 168) und ein durch gehendes oder mehrteiliges Stützgestell (169). Diese Baugrup pen sind z.B. so aufgebaut, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Gegebenenfalls kann die ein zelne Spur (161 - 166) nur einen oder mehr als zwei Gurtband förderer (167; 168) aufweisen. The individual tracks (161-166) are constructed identically to one another in the exemplary embodiment. Each of the tracks (161-166) has, for example, two belt conveyors (167, 168) arranged one behind the other in the return direction (16) and a continuous or multi-part support frame (169). These assemblies are constructed, for example, as described in connection with the first exemplary embodiment. If necessary, the individual track (161-166) can have only one or more than two belt conveyor (167; 168).
Die Spuren (161 - 166) enden in der Rückführrichtung (16) an einer Rücktransfervorrichtung (181). Diese ausgangsseitige Rücktransfervorrichtung (181) ist beispielsweise spiegelbild lich aufgebaut zur eingangsseitigen Transfervorrichtung (171). Das einzelne Werkstück (1; 2) ist mittels eines entlang von Rücktransferschienen (183) verfahrbaren Rücktransferschie bers (182) in einer Rücktransferrichtung (18) förderbar. Beim Betrieb der in der Figur 10 dargestellte Werkstückrück führvorrichtung (140) wird das Werkstück (1; 2) an der Werk stückübergabestation (100) von der Kippvorrichtung (111) an den Transferschieber (172) übergeben. Der Transferschie- ber (172) steht hierbei in der der Werkstückübergabesta tion (100) nächstliegenden Position. Nach der Aufnahme des Werkstücks (1; 2) verfährt der Transferschieber (172) entlang der Transferschienen (173), bis sein Gurtbandförderer (175) bündig mit dem ersten Gurtbandförderer (167) einer der Spu- ren (161 - 166) ist. In dieser Lage des Transferschie bers (172) fluchtet das Stützgestell (174) des Transferschie bers (172) mit dem Stützgestell (169) der Spur (161 - 166). Beim Stillstand des Transferschiebers (172) fördert der Gurt bandförderer (175) das Werkstück (1; 2) in der Darstellung der Figur 10 in die zweite Spur (162). Der mehrspurige Bereich der Werkstückrückführvorrichtung (140) bildet einen Werkstückpuf fer (160). The tracks (161-166) end in the return direction (16) at a return transfer device (181). This output-side return transfer device (181) is constructed, for example, in a mirror image of the input-side transfer device (171). The individual workpiece (1; 2) can be conveyed in a return transfer direction (18) by means of a return transfer pusher (182) which can be moved along return transfer rails (183). During operation of the workpiece return device (140) shown in FIG. 10, the workpiece (1; 2) is transferred from the tilting device (111) to the transfer pusher (172) at the workpiece transfer station (100). The transfer pusher (172) is in the position closest to the workpiece transfer station (100). After the workpiece (1; 2) has been picked up, the transfer pusher (172) moves along the transfer rails (173) until its belt conveyor (175) is flush with the first belt conveyor (167) in one of the tracks (161-166). In this position of the transfer pusher (172) the support frame (174) of the transfer pusher (172) is aligned with the support frame (169) of the track (161-166). When the transfer pusher (172) comes to a standstill, the belt conveyor (175) conveys the workpiece (1; 2) into the second track (162) in the illustration in FIG. The multi-lane area of the workpiece return device (140) forms a workpiece buffer (160).
Um aus dem Werkstückpuffer (160) ein Werkstück (1; 2) zu ent- nehmen, verfährt der Rücktransferschieber (182) an die ent sprechende Spur (161 - 166). In der Darstellung der Figur 10 steht der Rücktransferschieber (182) in der Verlängerung der vierten Spur (164). Der z.B. zweite Gurtbandförderer (168) der vierten Spur (164) fördert das Werkstück (1; 2) auf den Rück- transferschieber (182). Dieser Rücktransferschieber (182) ist Teil des Werkstückzwischenspeichers (158). Nach der Übernahme des Werkstücks (1; 2) verfährt der Rücktransferschieber (182) in der Rücktransferrichtung (18) in Richtung der Werkstückbe reitstellung (12). Die weitere Bearbeitung und/oder die Ent- nähme des Werkstücks (1; 2) erfolgen, wie oben beschrieben. In order to remove a workpiece (1; 2) from the workpiece buffer (160), the return transfer pusher (182) moves to the corresponding track (161 - 166). In the illustration of FIG. 10, the return transfer slide (182) is in the extension of the fourth track (164). The second belt conveyor (168) of the fourth track (164), for example, conveys the workpiece (1; 2) onto the return transfer pusher (182). This return transfer pusher (182) is part of the workpiece buffer (158). After the workpiece (1; 2) has been taken over, the return transfer slide (182) moves in the return transfer direction (18) in the direction of the preparation position (12). The further processing and / or the removal of the workpiece (1; 2) take place as described above.
Auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele sind denkbar . Bezugszeichenliste : Combinations of the individual exemplary embodiments are also conceivable. List of reference symbols:
1 Werkstück, erstes Werkstück 1 workpiece, first workpiece
2 Werkstück, zweites Werkstück 2 workpiece, second workpiece
3 Werkstückoberseite 3 top of workpiece
4 Werkstückunterseite 4 underside of workpiece
5 Längsrichtung 5 longitudinal direction
6 Querrichtung 6 cross direction
7 Höhenrichtung 7 Height direction
10 Fertigungszelle 10 manufacturing cell
11 Magazin 11 magazine
12 Werkstückbereitstellung, Bereitstellungsbereich 12 Provision of workpieces, provision area
15 Förderrichtung 15 Direction of conveyance
16 Rückführrichtung 16 Return direction
17 Transferrichtung 17 Transfer direction
18 Rücktransferrichtung 18 Return transfer direction
20 Werkstückzuführvorrichtung 20 Workpiece feeding device
21 Handhabungsroboter 21 handling robots
22 vertikal orientierte Achse 22 vertically oriented axis
23 Greifarm 23 gripper arm
24 Schwenkkopf 24 swivel head
25 Greifvorrichtung 25 gripping device
26 Saugbalken 26 suction bars
30 Werkzeugmaschine 30 machine tool
31 Gestell 31 frame
32 Werkstücktisch, Maschinentisch 32 workpiece table, machine table
33 Gleitbahn 33 slideway
34 Rollenbahn 34 roller conveyor
35 Rollen 41 Werkstückfördervorrichtung 35 rolls 41 Workpiece conveyor
42 Führung 42 Leadership
43 Führungsgruppe, obere Führungsgruppe 43 Leadership Group, Upper Leadership Group
44 Werkstückwagen-Führungsschiene 45 elektrische Leiterbahngruppe 44 workpiece trolley guide rail 45 electrical conductor track group
46 Zahnstange 46 rack
47 Führungsgruppe, untere Führungsgruppe 47 Leadership Group, Lower Leadership Group
51 Werkstückwagen-Hubvorrichtung 52 Hubschlitten 51 Workpiece trolley lifting device 52 Lifting carriage
53 Hubrampe 53 lifting ramp
54 Führungsschienenabschni11 54 guide rail sections 11
55 Abschnitt der elektrischen Leiterbahngruppe55 Section of the electrical conductor group
56 Zahnstangenabschnitt 57 Werkstückwagen-Hubvorrichtung 56 rack section 57 workpiece trolley lifting device
61 Werkstückwagen 61 workpiece trolleys
62 Führungseinheit 62 Management Unit
63 Kugelumlaufschuh 64 Antriebseinheit 63 Recirculating ball shoe 64 Drive unit
65 Energie- und Signalversorgung 65 Power and signal supply
66 Antriebsmotor 67 Antriebsrad 71 Greifeinheit 66 Drive motor 67 Drive wheel 71 Gripping unit
72 ParallelgreifVorrichtung 72 Parallel gripping device
73 Klemmbacke, unten 73 jaw, bottom
74 Klemmbacke, oben 74 jaw, top
75 Gehäuse 75 housing
81 WerkstückbearbeitungsVorrichtung 81 Workpiece processing device
82 Portal 82 portal
83 Portalträger 83 portal carrier
84 Zentralbalken 85 Trag- und Führungsschienen 84 central beam 85 support and guide rails
91 Werkstückbearbeitungsvorrichtung91 Workpiece processing device
92 Werkzeugeinheit 92 tool unit
93 Werkzeugeinheit 93 tool unit
94 Kreuzschlitten 94 cross slide
95 Werkzeuge 95 tools
100 Werkstückübergabestation 100 workpiece transfer station
101 Abholstation 101 pick-up station
111 Werkstückkippvorrichtung 112 Tragrahmen 113 Schwenkvorrichtung 114 Querschlitten 111 Workpiece tilting device 112 Support frame 113 Swiveling device 114 Cross slide
115 Positionierzylinder 115 positioning cylinder
116 Schwenklagerung 116 swivel bearing
117 Schwenkzylinder 117 swivel cylinder
118 Schwenkzapfen 119 Kolbenstange 118 trunnion 119 piston rod
121 Schwenkarm 122 Schwenkachse 123 Endlage, waagerecht 124 Endlage, geschwenkt 121 Swivel arm 122 Swivel axis 123 End position, horizontal 124 End position, swiveled
125 Anschlagstützen 125 stop props
126 Anschläge 126 strokes
131 Schwenkrahmen, Kipprahmen 132 Zinken 131 swivel frame, tilt frame 132 tines
133 Zinkenträger 133 tine carriers
134 Anschlagleiste 134 Stop bar
140 Werkstückrückführvorrichtung 141 Stützgestell 140 Workpiece return device 141 support frame
142 Stützrollen 142 support rollers
143 Näherungsschalter 143 proximity switches
151 Gurtbandförderer, erster Gurtbandförderer151 belt conveyor, first belt conveyor
152 Antriebsmotor 152 drive motor
153 Antriebstrommel, Zahnriemenscheibe 153 Drive drum, toothed belt pulley
154 Fördergurt, Zahnriemengurt 154 Conveyor belt, toothed belt belt
155 Spanntrommel 155 tension drum
156 Führungsleisten 156 guide rails
157 Gurtbandförderer, zweiter Gurtbandförderer157 Belt conveyor, second belt conveyor
158 Werkstückzwischenspeicher 158 Workpiece buffer
160 Werkstückpuffer 160 workpiece buffers
161 erste Spur von (140) 161 first trace of (140)
162 zweite Spur von (140) 162 second trace of (140)
163 dritte Spur von (140) 163 third track of (140)
164 vierte Spur von (140) 164 fourth track of (140)
165 fünfte Spur von (140) 165 fifth track of (140)
166 sechste Spur von (140) 166 sixth track of (140)
167 Gurtbandförderer 167 Belt Conveyors
168 Gurtbandförderer 169 Stützgestell 168 Belt conveyor 169 Support frame
171 Transfervorrichtung 171 transfer device
172 Transferschieber 172 transfer pusher
173 Transferschienen 173 transfer rails
174 Stützgestell 174 support frame
175 Gurtbandförderer 175 belt conveyor
181 Rücktransfervorrichtung 181 Return transfer device
182 RücktransferSchieber 182 Return transfer slider
183 Rücktransferschienen 183 return rails

Claims

Patentansprüche : Patent claims:
1. Fertigungszelle (10) mit einer mindestens einen Werkstück wagen (61) aufweisenden Werkstückfördervorrichtung (41), mit mindestens einer WerkstückbearbeitungsVorrichtung (81; 91) und mit einer Werkstückübergabestation (100), wobei ein bereitge stelltes Werkstück (1; 2) mittels des Werkstückwagens (61) zu der Werkstückbearbeitungsstation (81; 91) und von dort an die Werkstückübergabestation (100) förderbar ist, dadurch gekenn zeichnet , - dass die Fertigungszelle (10) eine an der Werkstücküber gabestation (100) angeordnete Werkstückkippvorrich tung (111) hat und eine Werkstückrückführvorrich tung (140) mit einem Werkstückzwischenspeicher (158) auf- weist, - dass an der Werkstückübergabestation (100) ein Werk stück (1; 2) mittels der Werkstückkippvorrichtung (111) an die Werkstückrückführvorrichtung (140) übergebbar ist und dieses Werkstück (1; 2) in den Werkstückzwischenspei cher (158) förderbar ist und - dass das Werkstück (1; 2) aus dem Werkstückzwischenspei cher (158) entnehmbar und der Werkstückfördervorrich tung (41) bereitstellbar ist. 1. Manufacturing cell (10) with at least one workpiece carriage (61) having workpiece conveying device (41), with at least one workpiece processing device (81; 91) and with a workpiece transfer station (100), wherein a workpiece (1; 2) provided by means of the The workpiece carriage (61) can be conveyed to the workpiece processing station (81; 91) and from there to the workpiece transfer station (100), characterized in that the production cell (10) has a workpiece tilting device (111) arranged at the workpiece transfer station (100) and a workpiece return device (140) with a workpiece buffer (158), - that at the workpiece transfer station (100) a workpiece (1; 2) can be transferred to the workpiece return device (140) by means of the workpiece tilting device (111) and this workpiece (1; 2) can be conveyed into the intermediate workpiece storage (158) and - that the workpiece (1; 2) can be removed from the intermediate workpiece storage (158) d of the workpiece conveyor device (41) can be provided.
2. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass sie eine Werkstückzuführvorrichtung (20) umfasst, wobei das Werkstück (1; 2) mittels der Werkstückzuführvorrich- tung (20) der Werkstückfördervorrichtung (41) bereitstellbar ist und mittels der Werkstückzuführvorrichtung (20) aus dem Werkstückzwischenspeicher (158) entnehmbar ist. 2. Manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that it comprises a workpiece feed device (20), wherein the workpiece (1; 2) can be provided to the workpiece conveyor device (41) by means of the workpiece feed device (20) and can be removed from the intermediate workpiece storage (158) by means of the workpiece feed device (20).
3. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Werkstückzuführvorrichtung (20) einen Handha bungsroboter (21) umfasst. 3. Manufacturing cell (10) according to claim 2, characterized in that the workpiece feed device (20) comprises a handling robot (21).
4. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass jeder einzelne Werkstückwagen (61) schienengebunden ist und individuell ansteuerbar ist. 4. Manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that each individual workpiece carriage (61) is rail-bound and can be controlled individually.
5. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Werkstückfördervorrichtung (41) eine obere Füh rungsgruppe (43) und eine untere Führungsgruppe (47) aufweist 5. Production cell (10) according to claim 1, characterized in that the workpiece conveyor device (41) has an upper guide group (43) and a lower guide group (47)
6. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass der einzelne Werkstückwagen (61) mittels mindestens einer Werkstückwagen-Hubvorrichtung (51; 57) zwischen der obe ren Führungsgruppe (43) und der unteren Führungsgruppe (47) verfahrbar ist. 6. Manufacturing cell (10) according to claim 5, characterized in that the individual workpiece carriage (61) can be moved by means of at least one workpiece carriage lifting device (51; 57) between the upper guide group (43) and the lower guide group (47).
7. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Werkstückkippvorrichtung (111) einen Schwenkrah men (131) mit einem Schwenkwinkel größer als 90 Grad und klei ner als 150 Grad aufweist. 7. Manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that the workpiece tilting device (111) has a Schwenkrah men (131) with a pivot angle greater than 90 degrees and smaller than 150 degrees.
8. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Werkstückrückführvorrichtung (140) mindestens zwei unstetig fördernde Gurtbandförderer (151, 157; 175, 167; 167, 168) aufweist. 8. manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that the workpiece return device (140) at least has two discontinuously conveying belt conveyor (151, 157; 175, 167; 167, 168).
9. Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Werkstückrückführvorrichtung (140) zumindest be reichsweise mehrspurig ausgebildet ist. 9. Manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that the workpiece return device (140) is at least be multi-lane in some areas.
10. Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks (1; 2) in einer10. A method for machining a workpiece (1; 2) in one
Fertigungszelle (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,Manufacturing cell (10) according to claim 1, characterized in that
- dass das Werkstück (1; 2) nach dem ersten Bereitstellen auf seiner Werkstückoberseite (3) bearbeitet wird und- That the workpiece (1; 2) is processed after the first provision on its workpiece top (3) and
- dass das Werkstück (1; 2) nach der Entnahme aus dem Werk- Stückzwischenspeicher (158) und einem zweiten Bereitstel len auf seiner Werkstückunterseite (4) bearbeitet wird. - That the workpiece (1; 2) is processed on its workpiece underside (4) after it has been removed from the work-piece buffer store (158) and a second provision.
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