WO2006042502A1 - Verfahren und vorrichtung zur beschickung einer werkzeugmaschine - Google Patents

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WO2006042502A1
WO2006042502A1 PCT/DE2005/001786 DE2005001786W WO2006042502A1 WO 2006042502 A1 WO2006042502 A1 WO 2006042502A1 DE 2005001786 W DE2005001786 W DE 2005001786W WO 2006042502 A1 WO2006042502 A1 WO 2006042502A1
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workpiece
container
holder
workpieces
workpiece holder
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PCT/DE2005/001786
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English (en)
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Inventor
Norbert HESSBRÜGGEN
Christoph Wernz
Original Assignee
Emag Holding Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • B23Q7/10—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 by means of magazines
    • 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
    • B23Q7/04—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 by means of grippers
    • B23Q7/047—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 by means of grippers the gripper supporting the workpiece during machining

Definitions

  • the present invention relates to a method for loading and unloading of machine tools, wherein the workpieces are removed from containers, processed and returned to the container after processing.
  • the invention also relates to a device with which this method can be carried out.
  • DE 197 18 090 A1 describes a handling system with a Umstapelzelle, with a stacker for moving the pallets and a charger with a gripper for transporting individual workpieces. For unprocessed and finished workpieces at least one parking space is provided.
  • the object of the invention is to simplify the transport of workpieces in the field of machine tools and to reduce the mechanical engineering effort required for this purpose.
  • the object is, in particular, to provide a corresponding method and a device suitable for carrying out the method.
  • the core idea of the invention is to arrange the workpiece containers directly in the effective region of the workpiece holder of the machine tool.
  • the workpiece holder is on the machine frame in at least one direction, preferably the X-axis, movable. It can be pivoted in an advantageous embodiment about a horizontal axis, orthogonal to the Z-axis.
  • the workpiece containers are via a conveyor in the direction of the Y-axis, orthogonal to the X-axis, movable. In this way, the workpiece holder and the workpiece container can be positioned relative to each other.
  • the conveyor can also be used for transporting the workpiece containers from the stack of unprocessed to the stack of finished workpieces.
  • the workpiece containers are stacked with a
  • An advantage of the method according to the invention is that the workpiece holder removes the workpiece directly from the workpiece container, feeds it to the machining and deposits it in the workpiece container again after machining has taken place. This eliminates the charger used in the prior art with grippers, rails and drives completely eliminated. By integrating the handling device into the machine tool, the effort for reloading, securing devices and for the control can also be significantly reduced. According to the inventive method, the workpiece can be stored in the container at the same position at which it was removed before its processing.
  • the workpiece in machines having at least two workpiece holders and machining units, can be transferred to at least one subsequent workpiece holder after machining on a preceding machining unit, processed on at least one further machining unit and, after all machining steps have taken place, be deposited by the workpiece holder in the workpiece container.
  • the workpiece can be turned between two processing steps.
  • the workpiece is returned to the workpiece container after processing at a preceding processing unit. Then, the workpiece container is transported into the effective range of at least one subsequent workpiece holder. The workpiece is supplied from this at least one further processing unit for processing and, after all processing steps have taken place, returned to the workpiece container.
  • Machining units is particularly advantageous because only two lifting devices are required for stacking the containers.
  • Another embodiment of the method relates to the partially automated workpiece transport.
  • the workpiece blanks are delivered in Maschinen Industries having a tool and stored after processing of the workpiece holder in a workpiece container ordered.
  • the workpieces are lifted by a lifting device so that the workpiece holder can grip them more easily.
  • the workpieces can be arranged in a particularly space-saving manner in the workpiece containers.
  • a tool turret is preferably provided with fixed or rotationally driven tools.
  • motor spindles with tools for grinding, milling, etc. can also be used.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a machine tool according to the invention, partially cut
  • Fig. 2 shows a schematic longitudinal view of the machine tool of FIG. 1 partially cut
  • FIG. 3 shows the machine tool according to FIG. 2 with workpiece holder in the workpiece receiving position
  • Fig. 4 shows the workpiece container with lifting device in fragmentary
  • Fig. 5 and Fig. 6 show the magnification of Fig. 4 with excavated workpiece
  • FIGS. 7 and 8 show the lifting and conveying device in partial enlargement
  • FIG. 9 shows a schematic longitudinal view of a machine with two each Workpiece holders and machining units
  • Fig. 10 shows an arrangement for machining gears
  • Fig. 12 shows a machine tool with partially automated workpiece transport in plan view
  • guides 3 for the cross slide 2 are provided on the machine frame 1.
  • the workpiece holder 4 is movable on the cross slide 2 on guides 5 in the direction of the Z-axis.
  • the workpiece holder 4 is designed as a vertical motor spindle and carries on the underside hanging a clamping means 6 for gripping, transporting, driving and depositing workpieces 7.
  • the workpieces 7 are transported in workpiece containers 8.
  • Workpiece containers 8 are stackable.
  • the unprocessed workpieces 7 from the stack 10 are stored in the stack 31 after processing.
  • the stacks 10 and 31 are transported on trolley 9 to the machine tool and away from it.
  • the lifting device 11 By means of the lifting device 11, the stack 10, 31 can raise or lower, so that the workpiece container 8 can be detected by the conveyor 12 and positioned or repacked from the stack 10 to the stack 31.
  • the conveyor 12 is designed as an endless link chain or as a conveyor belt. Since the workpieces 7 are arranged densely packed in the workpiece containers 8, they are lifted before their removal by a lifting device 13, so that they can be more easily detected by the clamping means 6 of the workpiece holder 4.
  • the workpiece holder 4 is in the processing position 14.
  • the workpiece 7 is rotationally driven and is processed by tools of a processing unit 30.
  • This consists of a tool turret 16 with tools 15.
  • the workpiece holder 4 can perform about the pivot axis 17 pivoting movements.
  • On the lifting device 11 is the trolley 9 with a stack 10 of workpiece containers 8. Above the stack 10 rests a workpiece container 8 on the two Conveyors 12.
  • the workpiece holder 4 can by moving along the
  • the workpiece holder 4 is located in the workpiece receiving position 18 above the workpiece row 20. By means of processes along the guides 3, the workpiece holder 4 can approach the workpiece rows 19 and 21.
  • Workpiece container 8 is shown in Fig. 4 in cross section. Due to the space-saving arrangement of the workpieces 7 they must be raised for removal, so that the workpiece holder 4 can take them easier with the clamping means 6.
  • the bottom plate 22 is provided with openings 23.
  • the cylinder 24 Before receiving the workpiece 7, the cylinder 24 is pressurized.
  • FIG. 5 shows the pushed out of the workpiece container 8 workpiece 7 and
  • the operation of the conveyor 12 is explained in more detail below with reference to FIGS 7 and 8.
  • As funding link chains 26 are provided, which are driven by the motors 27.
  • the motors 27 are arranged together with the link chains 26 on both sides of the workpiece container 8 and guided on guides 28, orthogonal to the transport direction, movable.
  • the lifting device 11 raises as shown in FIG. 7, the stack 10 until the projection 29 of the workpiece container 8 is located at the height of the link chain 26. Then, by moving along the guides 28, the distance between the two
  • Conveyors 12 is reduced so that the link chains 26 engage under the projections 29 (Fig. 8).
  • the detected workpiece container 8 can be moved by appropriate drive of the link chains 26 in the direction of the Y-axis and brought into the desired position.
  • Fig. 9 shows an advantageous embodiment with two Maschinen Industrieshaltem 4, 32 and processing units 30, 33.
  • the workpiece holder 4 takes an unprocessed workpiece 7 from the stack 10 and transports it into the Effective range of the processing unit 30.
  • the workpiece 7 is transferred to the workpiece holder 32.
  • a clipboard 34 can also be provided, on which the workpiece 7 is deposited by the workpiece holder 4 and received by the workpiece holder 32.
  • the workpiece holder 32 guides the workpiece
  • the 10 shows by way of example a production line for machining gears with two lathes 37, 38 and a hobbing machine 39.
  • the unprocessed workpieces are delivered to the lathe 37 in the stack 10.
  • the conveyor 12 transports the workpiece containers 8 into the effective area of the workpiece holder 4. This feeds the workpieces to a processing unit for processing the workpiece front side.
  • the workpieces 7 are again stored in the workpiece container 8 and moved to Wendeeinrichtüng 36.
  • After turning the workpieces 7 are processed in the lathe 38 on its back. Then arrive the workpieces 7 in the workpiece container 8 to the hobbing machine 39 and are stored there after processing in the stack 31.
  • the particular advantage of this arrangement is that only two lifting devices are needed for stacking in the entire production line.
  • the workpiece container 8 receives three rows of workpieces 19, 20, 21 with workpieces 7 and is held by the conveyor 12.
  • the carriage consists of a base plate and a vertical wall.
  • the vertical wall carries the turning device 36 with the gripper 42. This is assigned to the lifting plate 13 on the base plate.
  • the gripper 42 grips the workpieces 7, turns them and places them, with the previously processed side down, again from.
  • the turning device 36 together with the lifting device 13 the respective positions of all workpieces in the rows 19, 20, 21 approach.
  • FIG. 12 shows a machine tool with partially automated workpiece transport in plan view. An operator places the workpieces on the transport device 43. This transports the workpieces 7 in the
  • Workpiece receiving position 18 There, they are gripped by the workpiece holder 4, fed to the spreading position 14 and deposited in the workpiece holder 8 in the workpiece depositing position 35 for subsequent processing.
  • empty workpiece container 8 are provided in the stack 44. These are moved by the conveyor 12 to the workpiece storage position 35, filled there with workpieces 7 and then stacked in the stack 45.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen, wobei die Werkstücke werden aus Behältern entnommen, bearbeitet und nach erfolgter Bearbeitung wieder in die Behälter zurückgelegt werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Werkstückhalter das Werkstück direkt aus dem Werkstückbehälter entnimmt, es der Bearbeitung zuführt und nach erfolgter Bearbeitung wieder in den Werkstückbehälter ablegt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann. Dabei ist der Werkstückhalter am Maschinengestell in mindestens einer Richtung, vorzugsweise der X-Achse, verfahrbar. Die Werkstückbehälter sind unmittelbar im Wirkbereich des Werkstückhalters der Werkzeugmaschine angeordnet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung einer Werkzeugmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen, wobei die Werkstücke aus Behältern entnommen, bearbeitet und nach erfolgter Bearbeitung wieder in die Behälter zurückgelegt werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind Handhabungssysteme für Werkstücke, welche in gestapelten Paletten zugeführt werden, bekannt. Die DE 197 18 090 A1 beschreibt ein Handhabungssystem mit einer Umstapelzelle, mit einem Stapler zur Bewegung der Paletten und einem Ladegerät mit einem Greifer zum Transportieren einzelner Werkstücke. Für unbearbeitete und fertig bearbeitete Werkstücke sind mindestens je ein Stellplatz vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Transport von Werkstücken im Bereich der Werkzeugmaschinen zu vereinfachen und den dazu erforderlichen maschinenbaulichen Aufwand zu verringern. Aufgabe ist insbesondere die Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens und einer zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 11.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die Werkstückbehälter unmittelbar im Wirkbereich des Werkstückhalters der Werkzeugmaschine anzuordnen. Der Werkstückhalter ist am Maschinengestell in mindestens einer Richtung, vorzugsweise der X-Achse, verfahrbar. Er kann bei einer vorteilhaften Ausführung um eine horizontale Achse, orthogonal zur Z-Achse geschwenkt werden. Die Werkstückbehälter sind über eine Fördereinrichtung in Richtung der Y-Achse, orthogonal zur X-Achse, beweglich. Auf diese Weise können der Werkstückhalter und der Werkstückbehälter relativ zueinander positioniert werden. Außer zum Positionieren kann die Fördereinrichtung auch zum Transport der Werkstückbehälter vom Stapel der unbearbeiteten zum Stapel der fertig bearbeiteten Werkstücke eingesetzt werden. Die Werkstückbehälter werden beim Umstapeln mit einer
Hebeeinrichtung in den Wirkbereich der Fördereinrichtung bewegt und dazu je nach Bedarf angehoben oder abgesenkt. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Werkstückhalter das Werkstück direkt aus dem Werkstückbehälter entnimmt, es der Bearbeitung zuführt und nach erfolgter Bearbeitung wieder in den Werkstückbehälter ablegt. Dadurch kann das beim Stand der Technik eingesetzte Ladegerät mit Greifer, Fahrschienen und Antrieben vollständig entfallen. Durch die Integration der Handhabungseinrichtung in die Werkzeugmaschine lässt sich außerdem der Aufwand für das Umstapeln, die Sicherungseinrichtungen und für die Steuerung deutlich reduzieren. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Werkstück im Behälter an der gleichen Position abgelegt werden, an der es vor seiner Bearbeitung entnommen wurde. Ebenso kann bei Maschinen mit mindestens je zwei Werkstückhaltern und Bearbeitungseinheiten das Werkstück nach der Bearbeitung an einer vorangegangenen Bearbeitungseinheit an mindestens einen nachfolgenden Werkstückhalter übergeben, an mindestens einer weiteren Bearbeitungseinheit bearbeitet und, nachdem alle Bearbeitungsschritte erfolgt sind, vom Werkstückhalter in den Werkstückbehälter abgelegt werden. Je nach Bedarf kann das Werkstück zwischen zwei Bearbeitungsschritten gewendet werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung mit mindestens je zwei Werkstückhaltern und Bearbeitungseinheiten wird das Werkstück nach der Bearbeitung an einer vorangegangenen Bearbeitungseinheit in den Werkstückbehälter zurückgelegt. Dann wird der Werkstückbehälter in den Wirkbereich mindestens eines nachfolgenden Werkstückhalters transportiert. Das Werkstück wird von diesem mindestens einer weiteren Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung zugeführt und, nachdem alle Bearbeitungsschritte erfolgt sind, in den Werkstückbehälter zurückgelegt. Die Anordnung mit mehreren
Bearbeitungseinheiten ist besonders vorteilhaft, weil dabei nur zwei Hebeeinrichtungen zum Stapeln der Behälter benötigt werden. Eine weitere Ausführung des Verfahrens betrifft den teilautomatisierten Werkstücktransport. Dabei werden die Werkstückrohlinge in Werkstückbehältem angeliefert, beispielsweise manuell direkt oder mit einem Hilfsmittel vorgelegt und nach erfolgter Bearbeitung vom Werkstückhalter in einen Werkstückbehälter geordnet abgelegt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden die Werkstücke von einer Aushebevorrichtung angehoben, so dass der Werkstückhalter sie leichter ergreifen kann. Auf diese Weise können die Werkstücke in den Werkstückbehältern besonders platzsparend angeordnet werden. Als Bearbeitungseinheit ist vorzugsweise ein Werkzeug revolver mit feststehenden oder drehangetrieben Werkzeugen vorgesehen. Es können jedoch ebenso Motorspindeln mit Werkzeugen zum Schleifen, Fräsen usw. eingesetzt werden.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, teilweise geschnitten
Fig. 2 zeigt eine schematische Längsansicht der Werkzeugmaschine nach Fig. 1 teilweise geschnitten
Fig. 3 zeigt die Werkzeugmaschine nach Fig. 2 mit Werkstückhalter in der Werkstückaufnahmeposition
Fig. 4 zeigt den Werkstückbehälter mit Aushebevorrichtung in ausschnittsweiser
Vergrößerung
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen die Vergrößerung nach Fig. 4 mit ausgehobenem Werkstück
Fig. 7 und Fig. 8 zeigen die Hebe- und Fördereinrichtung in ausschnittsweiser Vergrößerung
Fig. 9 zeigt eine schematische Längsansicht einer Maschine mit je zwei Werkstückhaltern und Bearbeitungseinheiten
Fig. 10 zeigt eine Anordnung zu Bearbeitung von Zahnrädern
Fig. 11 zeigt die Wendeeinrichtung 36 in vergrößerter Darstellung
Fig. 12 zeigt eine Werkzeugmaschine mit teilautomatisiertem Werkstücktransport in der Draufsicht
Bei der Werkzeugmaschine nach Fig.1 sind am Maschinengestell 1 Führungen 3 für den Kreuzschlitten 2 vorgesehen. Der Werkstückhalter 4 ist am Kreuzschlitten 2 auf Führungen 5 in Richtung der Z-Achse beweglich. Der Werkstückhalter 4 ist als vertikale Motorspindel ausgeführt und trägt an der Unterseite hängend ein Spannmittel 6 zum Greifen, Transportieren, Antreiben und Ablegen von Werkstücken 7. Die Werkstücke 7 werden in Werkstückbehältern 8 transportiert. Die
Werkstückbehälter 8 sind stapelbar. Die unbearbeiteten Werkstücke 7 aus dem Stapel 10 werden nach erfolgter Bearbeitung im Stapel 31 abgelegt. Die Stapel 10 und 31 werden auf Rollwagen 9 zur Werkzeugmaschine hin und von dieser weg befördert. Mittels der Hebeeinrichtung 11 lassen sich die Stapel 10, 31 anheben, bzw. absenken, so dass die Werkstückbehälter 8 von der Fördereinrichtung 12 erfasst und positioniert oder vom Stapel 10 zum Stapel 31 umgestapelt werden können. Die Fördereinrichtung 12 ist als endlose Gliederkette oder als Transportband ausgeführt. Da die Werkstücke 7 dicht gepackt in den Werkstückbehältern 8 angeordnet sind, werden sie vor ihrer Entnahme von einer Aushebevorrichtung 13 angehoben, damit sie vom Spannmittel 6 des Werkstückhalters 4 leichter erfasst werden können.
In der schematischen Längsansicht nach Fig. 2 befindet sich der Werkstückhalter 4 in der Bearbeitungsposition 14. Das Werkstück 7 ist drehangetrieben und wird von Werkzeugen einer Bearbeitungseinheit 30 bearbeitet. Diese besteht aus einem Werkzeugrevolver 16 mit Werkzeugen 15. Der Werkstückhalter 4 kann um die Schwenkachse 17 Schwenkbewegungen ausführen. Auf der Hebeeinrichtung 11 befindet sich der Rollwagen 9 mit einem Stapel 10 von Werkstückbehältern 8. Oberhalb des Stapels 10 ruht ein Werkstückbehälter 8 auf den beiden Fördereinrichtungen 12. Der Werkstückhalter 4 kann durch Bewegung entlang der
Führungen 3 aus der Bearbeitungsposition 14 in eine Position oberhalb der
Werkstückreihen 19, 20, 21 gebracht werden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 befindet sich der Werkstückhalter 4 in der Werkstückaufnahmeposition 18 oberhalb der Werkstückreihe 20. Durch Verfahren entlang der Führungen 3 kann der Werkstückhalter 4 die Werkstückreihen 19 und 21 anfahren.
Der Vorgang der Werkstückaufnahme ist aus den Figuren 4 bis 6 ersichtlich. Der
Werkstückbehälter 8 ist in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt. Aufgrund der platzsparenden Anordnung der Werkstücke 7 müssen diese zur Entnahme angehoben werden, so dass der Werkstückhalter 4 sie mit dem Spannmittel 6 leichter ergreifen kann. Dazu ist die Bodenplatte 22 mit Durchbrüchen 23 versehen.
Vor der Aufnahme des Werkstücks 7 wird der Zylinder 24 mit Druck beaufschlagt.
Dieser schiebt dabei die Stößel 25 durch die Durchbrüche 23. Fig. 5 zeigt das aus dem Werkstückbehälter 8 herausgeschobene Werkstück 7 und
Fig. 6 zeigt das abgesenkte Spannmittel 6 beim Aufnehmen des Werkstücks 7.
Die Arbeitsweise der Fördereinrichtung 12 wird im Folgeden an Hand der Figuren 7 und 8 näher erläutert. Als Fördermittel sind Gliederketten 26 vorgesehen, welche von den Motoren 27 angetrieben werden. Die Motoren 27 sind zusammen mit den Gliederketten 26 auf beiden Seiten der Werkstückbehälter 8 angeordnet und auf Führungen 28, orthogonal zur Transportrichtung, beweglich geführt. Die Hebeeinrichtung 11 hebt gemäß Fig. 7 den Stapel 10 so weit an, bis der Vorsprung 29 des Werkstückbehälters 8 sich auf der Höhe der Gliederkette 26 befindet. Dann wird durch Verfahren entlang der Führungen 28 der Abstand der beiden
Fördereinrichtungen 12 verringert, so dass die Gliederketten 26 unter die Vorsprünge 29 greifen (Fig. 8). Nach dem Absenken des Stapels 10 durch die Hebeeinrichtung 11 kann der erfasste Werkstückbehälter 8 durch entsprechenden Antrieb der Gliederketten 26 in Richtung der Y-Achse bewegt und in die gewünschte Position gebracht werden.
Fig. 9 zeigt eine vorteilhafte Ausführung mit je zwei Werkstückhaltem 4, 32 und Bearbeitungseinheiten 30, 33. Dabei entnimmt der Werkstückhalter 4 ein unbearbeitetes Werkstück 7 aus dem Stapel 10 und transportiert es in den Wirkbereich der Bearbeitungseinheit 30. Wenn alle Bearbeitungsschritte an der Bearbeitungseinheit 30 erfolgt sind, wird das Werkstück 7 an den Werkstückhalter 32 übergeben. Zur Übergabe kann auch eine Zwischenablage 34 vorgesehen sein, an der das Werkstück 7 vom Werkstückhalter 4 abgelegt und vom Werkstückhalter 32 aufgenommen wird. Der Werkstückhalter 32 führt das Werkstück der
Bearbeitungseinheit 33 zur Bearbeitung zu und, nachdem alle Bearbeitungsschritte erfolgt sind, wird das Werkstück 7 in einer Werkstückablageposition 35 im Stapel 31 abgelegt.
Fig. 10 zeigt beispielhaft eine Fertigungslinie zur Bearbeitung von Zahnrädern mit zwei Drehmaschinen 37, 38 und einer Wälzfräsmaschine 39. Die unbearbeiteten Werkstücke werden im Stapel 10 an die Drehmaschine 37 angeliefert. Die Fördereinrichtung 12 transportiert die Werkstückbehälter 8 in den Wirkbereich des Werkstückhalters 4. Dieser führt die Werkstücke einer Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung der Werkstückvorderseite zu. Nach erfolgter Drehbearbeitung werden die Werkstücke 7 wieder in den Werkstückbehälter 8 abgelegt und zur Wendeeinrichtüng 36 bewegt. Nach dem Wenden werden die Werkstücke 7 in der Drehmaschine 38 auf ihrer Rückseite bearbeitet. Sodann gelangen die Werkstücke 7 im Werkstückbehälter 8 zur Wälzfräsmaschine 39 und werden dort im Anschluss an die Bearbeitung im Stapel 31 abgelegt. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass in der kompletten Fertigungslinie nur zwei Hebeeinrichtungen zum Stapeln benötigt werden.
Fig. 11 zeigt die Wendeeinrichtung 36 in vergrößerter Darstellung. Der Werkstückbehälter 8 nimmt drei Werkstückreihen 19, 20, 21 mit Werkstücken 7 auf und wird von der Fördereinrichtung 12 gehalten. Am Maschinengestell 1 ist ein L- förmiger Schlitten 41 auf Schienen 40 in einer Richtung, orthogonal zur Transportrichtung der Fördereinrichtung 12, beweglich. Der Schlitten besteht aus einer Grundplatte und einer vertikalen Wand. Die vertikale Wand trägt die Wendeeinrichtung 36 mit dem Greifer 42. Diesem ist auf der Grundplatte die Aushebevorrichtung 13 zugeordnet. In Zusammenwirkung mit der
Aushebevorrichtung 13 ergreift der Greifer 42 die Werkstücke 7, wendet sie und legt sie, mit der zuvor bearbeiteten Seite nach unten, wieder ab. Durch Verfahren des Schlittens 41 und Bewegen des Werkstückbehälters 8 kann die Wendereinrichtung 36 zusammen mit der Aushebevorrichtung 13 die jeweiligen Positionen aller Werkstücke in den Reihen 19, 20, 21 anfahren.
In Fig. 12 ist eine Werkzeugmaschine mit teilautomatisiertem Werkstücktransport in der Draufsicht dargestellt. Eine Bedienperson legt die Werkstücke auf der Transportvorrichtung 43 ab. Diese transportiert die Werkstücke 7 in die
Werkstückaufnahmeposition 18. Dort werden sie vom Werkstückhalter 4 ergriffen, der Beabreitungsposition 14 zugeführt und nacherfolgter Bearbeitung in der Werkstückablageposition 35 in den Werkstückbehälter 8 abgelegt. Im Stapel 44 sind leere Werkstückbehälter 8 bereitgestellt. Diese werden von der Fördereinrichtung 12 zur Werkstückablageposition 35 bewegt, dort mit Werkstücken 7 gefüllt und anschließend im Stapel 45 gestapelt.
Bezugszeichen
1 Maschinengestell
2 Kreuzschlitten 3 Führungen
4 Werkstückhalter
5 Führungen
6 Spannmittel
7 Werkstück 8 Werkstückbehälter
9 Rollwagen
10 Stapel
11 Hebeeinrichtung
12 Fördereinrichtung 13 Aushebevorrichtung
14 Bearbeitungsposition
15 Werkzeug
16 Werkzeugrevolver
17 Schwenkachse 18 Werkstückaufnahmeposition
19 Werkstückreihe
20 Werkstückreihe
21 Werkstückreihe
22 Bodenplatte 23 Durchbruch
24 Zylinder
25 Stößel
26 Gliederkette
27 Motor 28 Führung
29 Vorsprung
30 Bearbeitungseinheit
31 Stapel
32 Werkstückhalter 33 Bearbeitungseinheit
34 Zwischenablage
35 Werkstückablageposition
36 Wendeeinrichtung
37 Drehmaschine 38 Drehmaschine
39 Wälzfräsmaschine
40 Führungen
41 Schlitten
42 Greifer 43 Transportvorrichtung
44 Stapel
45 Stapel

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen mit folgenden
Verfahrensschritten:
a) Manuelle Vorlage eines Werkstückes (7) in den Wirkbereich des Werkstückhalters (4)
b) Greifen eines Werkstückes (7) durch den Werkstückhalter (4)
c) Bewegen des Werkstückhalters (4) in den Wirkbereich mindestens einer Bearbeitungseinheit (30)
d) Bearbeiten des Werkstücks (7)
e) Positionieren des Werkstückhalters (4) und des Werkstückbehälters (8) relativ zueinander in einer Werkstückablageposition (35)
f) Ablegen des Werkstücks (7) in den Werkstückbehälter (8),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Werkstückhalter (4) in mindestens einer Achsrichtung (X) längs des Maschinengestells (1) zwischen einer Werkstückaufnahmeposition, der Bearbeitungseinheit (30) und der Werkstückablageposition (35) hin und her bewegt wird.
2. Verfahren zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Positionieren eines Werkstückhalters (4) und eines Werkstückbehälters (8) relativ zueinander in einer Werkstückaufnahmeposition (18) b) Greifen eines Werkstückes (7) durch den Werkstückhalter (4)
c) Bewegen des Werkstückhalters (4) in den Wirkbereich mindestens einer Bearbeitungseinheit (30)
d) Bearbeiten des Werkstücks (7)
e) Positionieren des Werkstückhalters (4) und des Werkstückbehälters (8) relativ zueinander in einer Werkstückablageposition (35)
f) Ablegen des Werkstücks (7) in den Werkstückbehälter (8),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Werkstückhalter (4) in mindestens einer Achsrichtung (X) längs des
Maschinengestells (1) zwischen der Werkstückaufnahmeposition (18), der Bearbeitungseinheit (30) und der Werkstückablageposition (35) hin und her bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum
Positionieren des Werkstückhalters (4) und des Werkstückbehälters (8) relativ zueinander der Werkstückbehälter (8) in einer Achsrichtung (Y), orthogonal zur Achsrichtung (X), bewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren gestapelten
Werkstückbehältern (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückbehälter (8) mit einer Hebeeinrichtung (11) in einer Achsrichtung (Z), orthogonal zu den Achsrichtungen (X) und (Y), in den Wirkbereich einer horizontalen Fördereinrichtung (12) bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
Werkstückbehälter (8) mit unbearbeiteten Werkstücken (7) aus einem ersten Stapel (10) der Werkzeugmaschine zugeführt werden und dass die Werkstückbehälter (8), deren Werkstücke (7) vollständig bearbeitet wurden, von der Fördereinrichtung (12) in einem zweiten Stapel (31) abgelegt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (7) im Werkstückbehälter (8) an der gleichen
Werkstückaufnahmeposition (18) abgelegt wird, an der es vor der Bearbeitung aufgenommen wurde.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit mindestens je zwei Werkstückhaltern (4, 32) und Bearbeitungseinheiten (30, 33), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (7) nach der Bearbeitung an einer vorangegangenen Bearbeitungseinheit (30) an mindestens einen nachfolgenden Werkstückhalter (32) übergeben, an mindestens einer weiteren Bearbeitungseinheit (33) bearbeitet wird und nachdem alle Bearbeitungsschritte erfolgt sind, vom Werkstückhalter (32) in den
Werkstückbehäiter (8) abgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5 mit mindestens je zwei Werkstückhaltem (4, 32) und Bearbeitungseinheiten (30, 33), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (J) nach der Bearbeitung an einer vorangegangenen Bearbeitungseinheit (30) in den Werkstückbehälter (8) abgelegt wird, dass der Werkstückbehälter (8) in den Wirkbereich mindestens eines nachfolgenden Werkstückhalters (32) transportiert wird, dass der Werkstückhalter (32) das Werkstück (7) mindestens einer weiteren Bearbeitungseinheit (33) zur Bearbeitung zuführt, und dass, nachdem alle
Bearbeitungsschritte erfolgt sind, der Werkstückhalter (32) das Werkstück (7) in den Werkstückbehälter (8) ablegt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (7) nach der Bearbeitung an einer vorangegangenen
Bearbeitungseinheit (30) gewendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (7) vor dem Greifen durch den Werkstückhalter (4) von einer Aushebevorrichtung (13) angehoben wird.
11.Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken (7), insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche, mit mindestens einem Werkstückhalter (4) zum Greifen, Spannen und Ablegen von Werkstücken (7), mit mindestens einer Bearbeitungseinheit (30), wobei die Werkstücke (7) in Werkstückbehältern (8) gelagert und/oder transportiert werden, wobei der Werkstückhalter (4) in mindestens einer Achsrichtung (X) längs des Maschinengestells (1) hin und her beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkstückbehälter (8) im Wirkbereich des Werkstückhalters (4) angeordnet ist.
^.Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken (7), insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem
Werkstückhalter (4) zum Greifen, Spannen und Ablegen von Werkstücken
(7), mit mindestens einer Bearbeitungseinheit (30), wobei die Werkstücke (7) in Werkstückbehältern (8) gelagert und/oder transportiert werden, wobei der
Werkstückhalter (4) in mindestens einer Achsrichtung (X) längs des
Maschinengestells (1) hin und her beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Zuführen von Werkstücken (7) in die Werkstückaufnahmeposition (18) eine Transportvorrichtung (43) vorgesehen ist.
13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (4) zwischen einer Werkstückaufnahmeposition (18), mindestens einer Bearbeitungseinheit (30) und einer Werkstückablageposition (35) verfahrbar ist. 14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (12) zum Bewegen des Werkstückbehälters (8) in einer Achsrichtung (Y), orthogonal zur Achsrichtung (X), vorgesehen ist.
15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
Hebeeinrichtung (11) zum Bewegen des Werkstückbehälters (8) in einer Achsrichtung (Z), orthogonal zu den Achsrichtungen (X) und (Y), vorgesehen ist.
16. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13 mit mindestens je zwei Werkstückhaltern (4, 32) und Bearbeitungseinheiten (30, 33), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bearbeitungseinheiten (30, 33) eine Zwischenablage (34) vorgesehen ist.
17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Bearbeitungseinheiten (30, 33) eine Wendeeinrichtung (36) zum Wenden von Werkstücken (7) vorgesehen ist.
18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückbehälter (8) von der Fördereinrichtung (12) von einem ersten Stapel (10) über mindestens eine Zwischenablage (34) zu einem Stapel (31) bewegbar ist.
19. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aushebevorrichtung (13) zum Ausheben der
Werkstücke (7) aus den Werkstückbehältern (8) vorgesehen ist.
20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Aushebevorrichtung (13) und/oder die Wendeeinrichtung (36) am Maschinengestell 1 auf Führungen 40 beweglich geführt sind.
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