CH675093A5 - Handling workpieces and machining tools - Google Patents

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CH675093A5
CH675093A5 CH56188A CH56188A CH675093A5 CH 675093 A5 CH675093 A5 CH 675093A5 CH 56188 A CH56188 A CH 56188A CH 56188 A CH56188 A CH 56188A CH 675093 A5 CH675093 A5 CH 675093A5
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CH
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workpiece
tools
workpieces
machining
machine
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Application number
CH56188A
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German (de)
Inventor
Rene Buechler
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Buechler B Set Ag
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Abstract

The method is intended for handling workpieces (WS) and the necessary machining tools (WZ) in a production line (1,2) with machine tools (1.1 etc, 2.1 etc) such as drilling, milling, grinding and/or spark erosion machines whereby workpieces and tools are transferred from a supply point (3) to the machine tools for sequential machining operations and the completed pieces and used tools are removed by a transfer mechanism (4). The workpieces, and pref. also the tools, are held in a magazine which extends parallel to the production line and the transfer mechanism (4) is movable along this magazine on rails (4.1,4.2) and transfers pieces and tools laterally (y) to and from the machine tools. This mechanism (4) is pref. vertically movable (z) and has an outrigger (4.4) for a movable (y) carrier (4.6) with a gripper (4.7) to engage elements (B) on the pallets (P).

Description

       

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von Werkstücken und zu deren Bearbeitung benötigten Werkzeugen an Werkzeugmaschinen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 7. 



  Bei der Metallbearbeitung ist es bekannt, die zu bearbeitenden Werkstücke mittels einer Transferstrasse zunächst der ersten einer Anzahl hintereinander aufgestellter, eine Produktionslinie bildender Werkzeugmaschinen zuzuführen und die Bearbeitungsgänge an den nachfolgenden Werkzeugmaschinen der Reihe nach durchlaufen zu lassen. Diese Methode bedingt die Zuordnung je eines Pufferspeichers zu jeder Werkzeugmaschine, die mit geeigneten Vorrichtungen zum Transport unbearbeiteter Werkstücke von einem ständig  fortschreitenden Fördermittel über den Pufferspeicher zur Werkzeugmaschine und zum Rücktransport der Werkstücke auf das Fördermittel nach jedem vollzogenen Bearbeitungsgang ausgerüstet sein müssen. 



  Dieser komplexen Anlage mangelt es damit an Flexibilität hinsichtlich eines frei wählbaren Bearbeitungsprogrammes mit beliebiger zeitlicher Reihenfolge der einzelnen Operationen. Mit anderen Worten ist durch Anordnung der Werkzeugmaschinen auch das Bearbeitungsprogramm festgelegt, und jede gewünschte Programmänderung würde eine aufwendige Umstellung der Produktionslinie erfordern. Auch Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Werkzeugmaschinen können den Aufbau der Anlage schwierig gestalten. Das Errichten eines eigentlichen Vorratslagers ist im Bereich der Produktionslinie nicht möglich.

  Wegen der Gefahr einer Staubildung muss das Fördermittel mit einer im Hinblick auf die individuelle Bearbeitungszeit an den einzelnen Werkzeugmaschinen optimierten Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden, so dass sowohl zeitaufwendige als auch sehr schnell ablaufende Bearbeitungsprozesse Schwierigkeiten bereiten. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren und die Anlage der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass Änderungen im Bearbeitungsprogramm ohne Umstellung der Produktionslinie ermöglicht werden. 



  Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 und hinsichtlich der Anlage durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 und 8 bis 15 zu entnehmen. 



  Durch Zusammenlegen von Produktions- und Lagerstätte lässt sich eine bedeutende Vereinfachung der Logistik für den Herstellungsprozess und somit auch eine Beschleunigung und Verbilligung der Bearbeitung von Werkstücken erreichen. Bei bester Übersicht über die eingelagerten Werkstücke und Werkzeuge sowie praktisch sofortiger Verfügbarkeit derselben kann ohne Änderung des Standortes der Werkzeugmaschinen eine im wesentlichen beliebige Variabilität des Bearbeitungsprogrammes sichergestellt werden. 



  Folgend aus dieser Auslegung werden Pufferspeicher und individuelle Handhabungsvorrichtungen an den einzelnen Werkzeugmaschinen nicht mehr benötigt und auch die Höhendifferenzen zwischen letzteren ist belanglos. Es können auch in der Linienführung der mit dem Vorratslager ausgestatteten Anlage problemlos Richtungsänderungen -entsprechend etwa den örtlichen Gegebenheiten - vorgenommen werden. 



  Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Figur 1 den Grundriss einer Anlage gemäss der Erfindung; 
   Figur 2 Vorderansicht eines Querschnittes durch die Anlage nach der Figur 1 in einer dort angedeuteten Schnittebene A-A; 
   Figur 3 schematisch eine erste Art der Arbeitsweise der Anlage nach den Figuren 1 und 2 mit zwei getrennten Bewegungsabläufen ("Zweitakttausch") und 
   Figur 4 das Bewegungsschema bei einer zweiten Art der Wirkungsweise der Anlage gemäss den Figuren 1 und 2 mit einer einzigen Folge von Bewegungsschritten ("Tandemtausch"). 
 



  Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch die erfindungsgemässe Anlage zur Handhabung von Werkstücken WS und zu deren Bearbeitung benötigten Werkzeugen WZ, mit zwei parallelen Produktionsstrassen oder Produktionslinien 1, 2, die je aus einer Anzahl hintereinander positionierter Werkzeugmaschinen 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 zur Durchführung jeweils einer in einem Programm vorgegebenen Folge von Bearbeitungsgängen bestehen. Die Linienführung der beiden je eine Produktionslinie 1, 2 bildenden Reihen von Werkzeugmaschinen erfährt entsprechend den Platzverhältnissen in der Werkhalle eine Richtungsänderung um 90 Grad nach rechts (vgl. Fig. 1). Zwischen den beiden Produktionslinien 1, 2 und parallel zu denselben ist ein Vorratslager 3 in Form eines massiven Warengestells 3.1 mit einer Anzahl von Fächern 3.2 angeordnet.

  Auf den Fächern 3.2 befindet sich eine Vielzahl zu bearbeitender Werkstücke WS und zu deren Bearbeitung geeigneter, in die Werkzeugmaschinen 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 einsetzbarer Werkzeuge WZ. Werkstücke WS und Werkzeuge WZ können zu einer einfachen und schnellen Handhabung jeweils auf einer Palette P aufgespannt sein, wobei zur Sicherstellung einer genauen Bearbeitbarkeit der Werkstücke WS deren Positionierung auf der Palette P in bezug auf eine in der ganzen Produktionslinie gleichbleibende Referenz erfolgt. Vorteilhaft wird das für den nächsten Bearbeitungsgang erforderliche Werkzeug WZ zusammen mit dem betreffenden Werkstück WS auf derselben Palette P befestigt. Es wird zweckmässigerweise auf derselben Palette ferner auch ein elektronischer Informationsspeicher für die Bearbeitung des vorliegenden  Werkstückes WS angebracht.

  Zum Zwecke ihrer Handhabung sind die Paletten P an ihren Schmalseiten mit Tragbolzen B für die Greiforgane nachfolgend zu beschreibender Fördereinrichtungen versehen. 



  Es wäre beispielsweise wegen der Platzverhältnisse eine Unterteilung des Vorratslagers 3 quer zur Längsstreckung der Produktionslinie 1, 2 in individuell bedienbare Lagersektionen denkbar. In diesem Falle sollte zu einer abwechslungsweise durchführbaren Bedienung jeweils zweier sich längs eines Querganges gegenüberliegender Lagersektionen in jedem Quergang eine weitere Fördereinrichtung 4 vorgesehen werden. 



   An beiden Längsseiten des Vorratslagers, die den Produktionslinien 1 und 2 zugewandt sind und die daher als "Andienungsseiten" angesehen werden, ist jeweils eine Fördereinrichtung vorgesehen. Beide Fördereinrichtungen sind an Schienen 4.1 und 4.2 geführt und längs dieser Schienen in Richtung des Doppelpfeiles x der Figur 1 bewegbar. Die Schienen 4.1 können dabei an der Decke bzw. Oberseite des Vorratslagers 3 angebracht sein, während die Schienen 4.2 an den Seifenflächen bzw. Seitenwänden des Vorratslagers angebracht sind. Die Fördereinrichtungen 4 laufen mit nicht dargestellten Rollen oder sonstigen Trag- und Leitvorrichtungen längs dieser Schienen 4.1 und 4.2. 



  Jede der Fördereinrichtungen 4 weist je einen senkrecht verfahrbaren Schlitten 4.3 (vgl. auch Doppelpfeil z in Fig. 2) mit je zwei seitlich zur jeweiligen Produktionslinie 1, 2 ausladenden Konsolen 4.4 auf. Auf den letzteren verfahrbar angeordnet ist jeweils eine Laufkatze 4.5 (vgl. Doppelpfeil y in der Fig. 2). An den Laufkatzen 4.5 ist mittels jeweils eines Tragarms 4.6 je eine Doppelgreif zange 4.7 mit zwei Greifarmen 4.8 je Seite aufgehängt. Die Doppelgreifzangen 4.7 sind, wie durch die beiden Ringpfeile s in der Fig. 2 angedeutet, um 360 Grad um die Achse ihrer Tragarme 4.6 drehbar. 



  Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Arbeitsweisen der Erfindung, wobei zur besseren Übersicht lediglich die Arbeitsschritte an der rechtsseitigen Hälfte der Anlage dargestellt sind. Die Arbeitsweise an der linksseitigen Anlagenhälfte ist - mit Ausnahme unterschiedlicher Vorzeichen für die Bewegungsrichtung Y der der rechten Anlagenhälfte gleich. 



  Zunächst wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Die Doppelgreifzange 4.7 auf der rechten Seite des Vorratslagers 3 befindet sich in der Abbildung a der Figur 3 in der Bereitschaftsstellung. Um das in der Werkzeugmaschine 2.2 eingespannte Werkstück WS (unschraffiertes Rechteck in Figur 3) gegen ein noch zu bearbeitendes Werkstück WS (schwarz ausgefülltes Rechteck in Figur 3) aus dem Vorratslager 3 auszutauschen, werden zwei getrennte Folgen von Bewegungsschritten ausgeführt. In einer ersten Folge dieses sogenannten "Zweitaktaustausches", der neun Bewegungsschritte gemäss den Abbildungen a bis d der Figur 3 umfasst, wird das bereits bearbeitete Werkstück WS zunächst der Werkzeugmaschine 2.2 entnommen und in das Vorratslager 3 übergeführt, wie mittels der Pfeile I bis IX in den erwähnten Abbildungen dargestellt ist. 



  In Schritt I wird die Doppelgreifzange 4.7 in Z-Richtung bis auf die Höhe des auf der Maschine 2.2 eingespannten Werkstückes bewegt. In Schritt II wird sie in Y-Richtung zur Maschine hingefahren und ergreift das Werkstück bzw. dessen Palette. Im Schritt III fährt die Doppelgreifzange  nach oben und im Schritt IV in Y-Richtung in eine Mittelstellung. In Schritt V wird die Doppelgreifzange um 180 Grad gedreht. In Schritt VI fährt sie nach oben (in Z-Richtung) bis auf Höhe eines freien Faches des Lagers 3, in welches das bearbeitete Werkstück abgelegt werden soll. In Schritt VII fährt die Doppelgreifzange in dieses Fach hinein. In Schritt VIII wird sie soweit abgesenkt, dass das Werkstück bzw. die Palette auf dem Fachboden abgelegt werden können.

  In Schritt IX fährt die Arbeitszange aus dem Regal heraus (Y-Richtung) bis in eine Stellung, an der sie frei in Z-Richtung verfahren werden kann. Damit ist der erste Arbeitstakt beendet. 



  Unmittelbar an den neunten Bewegungsschritt (Pfeil IX) der ersten Folge schliesst die zweite Folge an, in der ein neues noch unbearbeitetes Werkstück dem Regal entnommen und in die Maschine eingespannt wird, wie aus den Pfeilen X bis XVII in den Abbildungen 3 e bis 3 h gezeigt. 



  In Schritt X fährt die Doppelgreifzange in Z-Richtung in die richtige Regalebene für das neue Werkstück. In Schritt XI fährt sie in Y-Richtung in das Regal hinein. In Schritt XII hebt sie das neue Werkstück vom entsprechenden Regalboden etwas ab (Z-Richtung). In Schritt XIII fährt sie in Y-Richtung aus dem Regal heraus. In Schritt XIV wird sie auf die Ebene der Werkzeugmaschine abgesenkt. In Schritt XV wird sie um 180 Grad gedreht, so dass das Ende der Doppelgreifzange, die das neue Werkstück trägt, zur Maschine hin weist. In Schritt XVI fährt die Doppelgreifzange in Y-Richtung in die Maschine hinein. In Schritt XVII wird das Werkstück auf der Arbeitsfläche der Maschine abgelegt (Absenken Z-Richtung).

  In Schritt XVIII fährt die Doppelgreifzange aus der Maschine heraus, bis in  eine Mittelstellung, in der sie zwischen Regal und Maschine wieder frei verfahrbar ist, worauf sie in Schritt XIX nach oben (Z-Richtung) in eine neutrale Stellung bzw. eine Bereitschaftsstellung gefahren wird. Damit ist der Austausch beendet. 



  Aus dieser Beschreibung ist klar, dass einige dieser Schritte untereinander auch vertauscht werden können. Beispielsweise kann das Drehen des Schrittes V mit Schritt VI vertauscht werden oder auch das Drehen des Schrittes XV mit dem Absenken des Schrittes XIV. 



  In Fig. 4 ist eine andere Arbeitsweise, sogenannter "Tandemtausch" beschrieben, der mit weniger Arbeitsschritten durchgeführt werden kann und daher schneller ist. Dieser Austausch erfolgt gemäss den Abbildungen a bis j der Fig. 4 in einer einzigen Folge von Bewegungsschritten. Hier kommt der Vorteil der Doppelgreifzange zum Tragen, dass sie gleichzeitig zwei Werkstücke oder Paletten halten kann. Im einzelnen holt die Doppelgreifzange 4.7 mit ihren in Fig. 4 linksseitig gezeigten Greifarmen 4.8 ein unbearbeitetes Werkstück aus dem Vorratslager 3 und fährt damit zur Werkzeugmaschine 2.2 (vgl. Pfeile I bis V in den Fig. 4 a bis 4 e).

  Mit ihrer anderen Seite holt dann die Doppelgreifzange 4.7 das fertig bearbeitete Werkstück WS aus der Werkzeugmaschine 2.2 (Pfeile VI und VII in Fig. 4e und führt dann einen Umtausch der beiden Werkstücke durch Drehen der Doppelgreifzange 4.7 um 180 Grad (Ringpfeil VIII in Fig. 4 f) durch. In dieser Phase trägt die Doppelgreifzange also gleichzeitig das neu zu bearbeitende Werkstück und das bereits fertig bearbeitete Werkstück. Nach Ablegen des neu zu bearbeitenden Werkstückes WS in der Werkzeugmaschine 2.2 wird dann das  fertig bearbeitete, entnommene Werkstück im Vorratslager 3 abgelegt (Pfeile XIX bis XIII der Fig. 4 d und 4 h). Abschliessend fährt die Doppelgreifzange wiederum in ihre Bereitschaftsstellung (Pfeile XIII und XIV in Fig. 4 i und 4 j). 



   Die Bewegungsschritte sämtlicher Handhabungsvorrichtungen der Anlage erfolgen jeweils nach einem vorgegebenen Bearbeitungsprogramm. Die Anlage gemäss der Erfindung ermöglicht ein direktes Anfahren jeder Werkzeugmaschine 1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3 der Produktionslinien 1, 2 und jedes der Fächer 3.2 des Vorratslagers 3 auf dem kürzesten Wege praktisch nach jedem beliebigen Bearbeitungsprogramm. Bei Programmänderungen ist keine Änderung der Auslegung der Anlage notwendig. 



   Obwohl in Fig. 3 und 4 nicht ausdrücklich erwähnt, kann je nach Erfordernissen natürlich auch eine Bewegung in X-Richtung durchgeführt werden. So kann beispielsweise die Ablage eines von der Maschine 2.1 (Fig. 1) fertig bearbeiteten Werkstückes in den der nächsten Maschine in der Bearbeitungsablauffolge (z.B. Maschine 2.2) unmitelbar gegenüberliegenden Teil des Lagers 3 erfolgen. Natürlich können auch einzelne Maschinen übersprungen werden. Die Förderung kann also auch von der Maschine 2.1 zur Maschine 2.3 usw. erfolgen. Umgekehrt kann natürlich auch ein von einer Maschine (z.B. 2.1) bearbeitetes Werkstück in dem unmittelbaren dieser Maschine gegenüberliegenden Teil des Regales 3 abgelegt werden und für eine spätere Bearbeitung in einer der folgenden Maschinen (z.B. 2.3) von dort abgeholt und zur Maschine 2.3 transportiert werden. 



  
 



  The invention relates to a method for handling workpieces and tools required for processing them on machine tools according to the preamble of patent claim 1, and to a system for carrying out the method according to the preamble of patent claim 7.



  In metalworking, it is known to first feed the workpieces to be machined by means of a transfer line to the first of a number of machine tools set up one behind the other, forming a production line, and to have the machining operations on the subsequent machine tools run in sequence. This method requires the allocation of one buffer store to each machine tool, which must be equipped with suitable devices for transporting unprocessed workpieces from a continuously progressing conveyance via the buffer store to the machine tool and for returning the workpieces to the conveyor after each completed processing step.



  This complex system therefore lacks flexibility with regard to a freely selectable machining program with any time sequence of the individual operations. In other words, the machining program is also determined by the arrangement of the machine tools, and any desired program change would require an expensive change of the production line. Differences in height between the individual machine tools can also make it difficult to set up the system. It is not possible to set up an actual storage facility in the area of the production line.

  Because of the risk of jamming, the conveying means has to be moved at a feed rate that is optimized with regard to the individual machining time on the individual machine tools, so that both time-consuming and very fast-running machining processes cause difficulties.



  The object of the present invention is to improve the method and the system of the type described in the introduction in such a way that changes in the machining program are made possible without changing the production line.



  This object is achieved in terms of the method by the features of the characterizing part of claim 1 and in terms of the system by the features of the characterizing part of claim 7. An advantageous embodiment and development of the invention can be found in the dependent claims 2 to 6 and 8 to 15.



  By merging the production and storage facilities, a significant simplification of the logistics for the manufacturing process and thus an acceleration and cheaper processing of workpieces can be achieved. With the best overview of the stored workpieces and tools and practically immediate availability of them, an essentially arbitrary variability of the machining program can be ensured without changing the location of the machine tools.



  As a result of this design, buffer stores and individual handling devices on the individual machine tools are no longer required, and the height differences between the latter are also irrelevant. It is also easy to change the direction of the lines of the system equipped with the storage facility, depending on the local conditions.



  The invention is explained in more detail, for example, using a preferred embodiment according to the drawing. Show it:
 
   Figure 1 shows the floor plan of a plant according to the invention;
   FIG. 2 front view of a cross section through the system according to FIG. 1 in a sectional plane A-A indicated there;
   Figure 3 shows schematically a first type of operation of the system according to Figures 1 and 2 with two separate movements ("two-stroke exchange") and
   Figure 4 shows the movement scheme in a second type of operation of the system according to Figures 1 and 2 with a single sequence of movement steps ("tandem exchange").
 



  FIGS. 1 and 2 schematically show the system according to the invention for handling workpieces WS and tools WZ required for their processing, with two parallel production lines or production lines 1, 2, each of which is made up of a number of machine tools 1.1 to 1.4 and 2.1 to 2.3 positioned one behind the other for implementation each consist of a sequence of processing steps specified in a program. The lines of the two rows of machine tools, each forming a production line 1, 2, undergo a change of direction by 90 degrees to the right in accordance with the space available in the workshop (see FIG. 1). Between the two production lines 1, 2 and parallel to them, a storage warehouse 3 in the form of a solid goods rack 3.1 with a number of compartments 3.2 is arranged.

  The compartments 3.2 contain a large number of workpieces WS to be machined and tools WZ suitable for machining them, which can be used in machine tools 1.1 to 1.4 and 2.1 to 2.3. Workpieces WS and tools WZ can each be clamped onto a pallet P for easy and quick handling, the positioning of the workpieces WS on the pallet P with respect to a reference that remains the same throughout the production line to ensure precise workability. The tool WZ required for the next machining step is advantageously fastened together with the relevant workpiece WS on the same pallet P. An electronic information memory for processing the present workpiece WS is also expediently attached to the same pallet.

  For the purpose of handling them, the pallets P are provided on their narrow sides with support bolts B for the gripping members of the conveying devices to be described below.



  For example, it would be conceivable to subdivide the storage facility 3 transversely to the longitudinal extension of the production line 1, 2 into individually operable storage sections because of the available space. In this case, a further conveying device 4 should be provided in each cross aisle in order to be able to alternately operate two storage sections lying opposite one another along a cross aisle.



   A conveyor device is provided on each of the two long sides of the storage facility, which face production lines 1 and 2 and which are therefore regarded as "delivery sides". Both conveyors are guided on rails 4.1 and 4.2 and can be moved along these rails in the direction of the double arrow x in FIG. 1. The rails 4.1 can be attached to the ceiling or top of the storage facility 3, while the rails 4.2 are attached to the soap surfaces or side walls of the storage facility. The conveyors 4 run along these rails 4.1 and 4.2 with rollers or other carrying and guiding devices, not shown.



  Each of the conveying devices 4 has a vertically movable carriage 4.3 (cf. also double arrow z in FIG. 2) with two consoles 4.4 projecting laterally to the respective production line 1, 2. A trolley 4.5 is arranged to be movable on the latter (cf. double arrow y in FIG. 2). On the trolleys 4.5, a double gripper 4.7 with two gripper arms 4.8 is hung on each side by means of a support arm 4.6. The double gripping tongs 4.7, as indicated by the two ring arrows s in FIG. 2, can be rotated 360 degrees around the axis of their support arms 4.6.



  3 and 4 show two different ways of working the invention, only the working steps on the right-hand half of the system being shown for a better overview. The operation on the left side of the system is the same - with the exception of different signs for the direction of movement Y - that of the right half of the system.



  First, reference is made to FIG. 3. The double gripper 4.7 on the right side of the storage facility 3 is in the ready position in the illustration a in FIG. 3. In order to exchange the workpiece WS clamped in the machine tool 2.2 (unshaded rectangle in FIG. 3) for a workpiece WS still to be machined (black rectangle in FIG. 3) from the storage facility 3, two separate sequences of movement steps are carried out. In a first consequence of this so-called "two-stroke exchange", which comprises nine movement steps according to the illustrations a to d of FIG. 3, the workpiece WS that has already been machined is first removed from the machine tool 2.2 and transferred to the storage facility 3, as by means of the arrows I to IX in the mentioned images is shown.



  In step I, the double gripper 4.7 is moved in the Z direction up to the height of the workpiece clamped on the machine 2.2. In step II it is moved in the Y direction to the machine and grips the workpiece or its pallet. In step III the double gripper moves upwards and in step IV in the Y direction to a central position. In step V, the double gripper is rotated by 180 degrees. In step VI, it moves upwards (in the Z direction) to the level of a free compartment of the bearing 3, into which the machined workpiece is to be placed. In step VII, the double gripper moves into this compartment. In step VIII it is lowered until the workpiece or pallet can be placed on the shelf.

  In step IX, the working clamp moves out of the rack (Y direction) to a position where it can be moved freely in the Z direction. This concludes the first work cycle.



  Immediately after the ninth movement step (arrow IX) of the first sequence follows the second sequence, in which a new, still unprocessed workpiece is removed from the rack and clamped in the machine, as shown by arrows X to XVII in Figures 3 e to 3 h shown.



  In step X, the double gripper moves in the Z direction into the correct shelf level for the new workpiece. In step XI, it moves into the shelf in the Y direction. In step XII, she lifts the new workpiece slightly off the corresponding shelf (Z direction). In step XIII, it moves out of the shelf in the Y direction. In step XIV, it is lowered to the machine tool level. In step XV it is rotated by 180 degrees so that the end of the double gripper that carries the new workpiece points towards the machine. In step XVI, the double gripper moves into the machine in the Y direction. In step XVII, the workpiece is placed on the work surface of the machine (lowering the Z direction).

  In step XVIII, the double gripper pulls out of the machine into a central position in which it can be freely moved between the rack and the machine again, whereupon in step XIX it is moved upward (Z direction) to a neutral position or a ready position . This concludes the exchange.



  It is clear from this description that some of these steps can also be interchanged. For example, the rotation of step V can be interchanged with step VI or the rotation of step XV with the lowering of step XIV.



  FIG. 4 describes another mode of operation, so-called "tandem exchange", which can be carried out with fewer steps and is therefore faster. This exchange takes place according to the illustrations a to j of FIG. 4 in a single sequence of movement steps. This is where the advantage of the double gripping pliers comes into play: it can hold two workpieces or pallets at the same time. Specifically, the double gripper 4.7 with its gripper arms 4.8 shown on the left in FIG. 4 fetches an unworked workpiece from the storage 3 and thus moves it to the machine tool 2.2 (cf. arrows I to V in FIGS. 4 a to 4 e).

  With its other side, the double gripper 4.7 then pulls the finished workpiece WS out of the machine tool 2.2 (arrows VI and VII in FIG. 4e and then carries out an exchange of the two workpieces by rotating the double gripper 4.7 by 180 degrees (ring arrow VIII in FIG. 4 In this phase, the double gripper simultaneously carries the workpiece to be newly machined and the workpiece that has already been machined. After the workpiece WS to be machined has been placed in the machine tool 2.2, the finished, removed workpiece is deposited in the storage facility 3 (arrows 4 d and 4 h) Finally, the double gripper again moves into its ready position (arrows XIII and XIV in FIGS. 4 i and 4 j).



   The movement steps of all handling devices of the system take place according to a given processing program. The system according to the invention enables a direct start-up of each machine tool 1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3 of the production lines 1, 2 and each of the compartments 3.2 of the storage facility 3 in the shortest way practically according to any machining program. If the program changes, no change in the design of the system is necessary.



   Although not expressly mentioned in FIGS. 3 and 4, a movement in the X direction can of course also be carried out depending on the requirements. For example, a workpiece that has been machined by machine 2.1 (FIG. 1) can be deposited in the part of bearing 3 that is directly opposite the next machine in the machining sequence (e.g. machine 2.2). Of course, individual machines can also be skipped. The promotion can also take place from machine 2.1 to machine 2.3, etc. Conversely, a workpiece machined by a machine (e.g. 2.1) can of course also be stored in the immediate part of the rack 3 opposite this machine and picked up from there for later processing in one of the following machines (e.g. 2.3) and transported to machine 2.3.


    

Claims (15)

1. Verfahren zur Handhabung von Werkstücken und zu deren Bearbeitung benötigten Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, insbesondere spanabhebenden Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Bohr-, Fräs-, Schleif- oder Elektroerodiermaschinen, bei dem die Werkstücke und die Werkzeuge mittels einer Fördereinrichtung jeweils von einer Aufgabe- oder einer Sammelstelle aus zeitlich aufeinanderfolgenden Bearbeitungsgängen zugeführt und die fertig bearbeiteten Werkstücke samt den Werkzeugen aus der Bearbeitungszone entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke für die Bearbeitung in einem sich parallel zur Bearbeitungszone erstreckenden Vorratsbereich bereit gehalten werden, an dessen der Bearbeitungszone zugewandten Seite die Entnahme unbearbeiteter und die Zuführung bearbeiteter Werkstücke durchgeführt wird.       1. Method for handling workpieces and tools required for machining them on machine tools, in particular metal-cutting machine tools, such as, for example, drilling, milling, grinding or electric discharge machines, in which the workpieces and the tools are each conveyed by a task or a conveyor Collection point fed from sequential processing steps and the finished machined workpieces including the tools are removed from the machining zone, characterized in that the workpieces are kept ready for machining in a storage area extending parallel to the machining zone, on the side facing the machining zone, the unprocessed removal and the feeding of machined workpieces is carried out. 2. 2nd Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden je einer Bearbeitungszone zugewandten Längsseiten des Vorratsbereiches Werkstückentnahme und Werkstückzufuhr durchgeführt werden. Method according to claim 1, characterized in that workpiece removal and workpiece feed are carried out on the two long sides of the storage area, each facing a processing zone. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückentnahmen und die Werkstückzufuhr an rechtwinklig zur Bearbeitungszone verlaufenden Querseiten von gegeneinander getrennten Sektionen eines unterteilten Vorratsbereiches abgewickelt werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece withdrawals and the workpiece feed are processed on mutually separate sections of a divided storage area on transverse sides extending at right angles to the processing zone. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bearbeitung der Werkstücke erforderlichen Werkzeuge ebenfalls im Vorratsbereich gelagert werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the tools required for machining the workpieces are also stored in the storage area. 5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch eines in einer Werkzeugmaschine befindlichen Werkstücks gegen ein unbearbeitetes Werkstück aus dem Vorratsbereich jeweils nach einem beendeten Bearbeitungsgang in zwei getrennten Bewegungsabläufen vollzogen wird, bei denen in einer ersten Folge von Bewegungsschritten zunächst das bereits bearbeitete Werkstück der Werkzeugmaschine entnommen und in den Vorratsbereich übergeführt und anschliessend ein unbearbeitetes Werkstück aus dem Vorratsbereich der Werkzeugmaschine zugeführt wird. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the exchange of a workpiece located in a machine tool for an unprocessed workpiece from the storage area is carried out in each case after a finished processing step in two separate movement sequences, in which in a first sequence of movement steps, the first Already machined workpiece is removed from the machine tool and transferred to the storage area and an unprocessed workpiece is then fed from the storage area of the machine tool. 6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch eines bearbeiteten Werkstückes gegen ein unbearbeitetes Werkstück in einer einzigen Folge von Bewegungsschritten erfolgt, dergestalt, dass in einer Zwischenphase des Austauschvorganges sowohl das unbearbeitete Werkstück aus dem Vorratsbereich entnommen als auch das bearbeitete Werkstück von der Werkzeugmaschine entnommen sind. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the exchange of a machined workpiece for an unmachined workpiece takes place in a single sequence of movement steps, such that in an intermediate phase of the exchange process, both the unmachined workpiece is removed from the storage area and the machined one Workpiece are removed from the machine tool. 7. 7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der Werkstücke (WS) und/oder Werkzeuge (WZ) durch Fördermittel entsprechend einem vorgegebenen Bearbeitungsablauf von einem Vorratslager (3) einer Anzahl Werkzeugmaschinen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3) in der Weise zugeführt werden, dass jedes Werkstück die vorgegebenen Bearbeitungsgänge durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratslager (3) parallel zu den längs einer Produktionslinie (1, 2) hintereinander aufgestellten Werkzeugmaschinen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3) angeordnet ist, wobei mindestens der den Werkzeugmaschinen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3) zugewandten Längsseiten des Vorratslagers (3) als der Andienungsseite desselben eine Fördereinrichtung (4) zugeordnet ist. System for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, in which workpieces (WS) and / or tools (WZ) by means of conveyance in accordance with a predetermined processing sequence from a supply store (3) of a number of machine tools (1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3) are fed in such a way that each workpiece runs through the specified processing steps, characterized in that the supply store (3) is arranged parallel to the machine tools (1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3) arranged one behind the other along a production line (1, 2), whereby At least one of the longitudinal sides of the storage facility (3) facing the machine tools (1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3) is assigned a conveyor device (4) as the delivery side thereof. 8. 8th. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (4) mindestens vier Freiheitsgrade (x, y, z, s) aufweist. System according to claim 7, characterized in that the conveyor (4) has at least four degrees of freedom (x, y, z, s). 9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Andienungsseite des Vorratslagers (3) mehrere Fördereinrichtungen (4) angeordnet sind. 9. Plant according to claim 7 or 8, characterized in that a plurality of conveying devices (4) are arranged on the delivery side of the storage facility (3). 10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine Unterteilung des Vorratslagers (3) quer zur Längserstreckung der Produktionslinie (1, 2) in individuell bedienbare Lagersektionen, wobei zu einer abwechslungsweise durchführbaren Bedienung jeweils zweier sich längs eines Querganges gegenüberliegenden Lagersektionen in jedem Quergang eine eigene Fördereinrichtung (4.3) angeordnet ist, 10. System according to one of claims 7 to 9, characterized by a subdivision of the storage facility (3) transversely to the longitudinal extent of the production line (1, 2) into individually operable storage sections, with two mutually opposite storage sections in opposite directions being able to be operated alternately a separate conveyor (4.3) is arranged for each cross aisle, 11. 11. Anlage nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratslager (3) sich zwischen zwei je eine Produktionslinie (1, 2) bildenden Reihen von Werkzeugmaschinen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3) erstreckend angelegt und auf seinen beiden Längsseiten mindestens je mit einer Fördereinrichtung (4.3) ausgerüstet ist. System according to claims 7 and 8, characterized in that the storage facility (3) extends between two rows of machine tools (1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3) each forming a production line (1, 2) and at least on each of its two long sides is equipped with a conveyor (4.3). 12. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine Palette (P) als Handhabungsunterlage für die Werkstücke (WS) und/oder Werkzeuge (WZ) bei deren Einspeicherung in das Vorratslager (3), deren Beförderung zwischen Vorratslager (3) und Werkzeugmaschinen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3) sowie deren genauer Positionierung in den letzteren. 12. Plant according to one of claims 7 to 11, characterized by a pallet (P) as a handling base for the workpieces (WS) and / or tools (WZ) when they are stored in the storage facility (3), their transport between storage facilities (3) and machine tools (1.1 to 1.4, 2.1 to 2.3) and their precise positioning in the latter. 13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Palette (P) an ihren Schmalseiten Tragbolzen (B) für die Greiforgane (4.8) der Fördereinrichtung (4) aufweist. 13. Plant according to claim 12, characterized in that the pallet (P) has on its narrow sides support bolts (B) for the gripping members (4.8) of the conveyor (4). 14. 14. Anlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Palette (P) mit einem elektronischen Speicher von Informationen für die Bear beitung des jeweils darauf aufgespannten Werkstücks (WS) ausrüstbar ist.  System according to one of claims 12 or 13, characterized in that the pallet (P) can be equipped with an electronic memory of information for the machining of the workpiece (WS) clamped thereon. 15. Anlage nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Palette (P) zugleich auch das zur Durchführung der gespeicherten Bearbeitungsinformationen erforderliche Werkzeug (WZ) aufgespannt ist. 15. Plant according to claims 12 to 14, characterized in that the tool (WZ) required to carry out the stored machining information is also clamped on the pallet (P).  
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