DE102011116643A1 - Manufacturing installation has spindle carrier that is movably guided to vertical wall in vertical direction and spindle that is moved on carrier in horizontal direction where carrier and spindles are of identical design - Google Patents

Manufacturing installation has spindle carrier that is movably guided to vertical wall in vertical direction and spindle that is moved on carrier in horizontal direction where carrier and spindles are of identical design Download PDF

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Abstract

The installation comprises workpieces that are arranged sequentially for machining. The workpieces are associated with tool for machining the workpieces having tool support (13). A spindle carrier (9) is movably guided to vertical wall in vertical direction and spindle (10) is moved on the carrier in the horizontal direction between the receiving position (11), a processing position (15) and the delivery position (12) back and forth. The spindle carrier and spindles are of identical design, and the tool carrier is arranged on machine frame (7). The machines (1-3) are provided with machine frame having front vertical wall (8) which is moved on spindle carrier in horizontal and vertical direction of workpiece spindle for gripping, clamping and depositing of workpieces. The workpieces are received and processed through the spindle in a receiving position and are deposited in a delivery position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage mit mehreren nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen denen Werkstücke nacheinander zur Bearbeitung zugeführt werden.The invention relates to a production plant with a plurality of juxtaposed processing machines which workpieces are fed one after the other for processing.

Aus der DE 10 2009 003 492 A1 ist eine Fertigungsanlage mit mehreren modularen Fertigungsstationen bekannt. Diese sind lösbar mit einer festen Anlagenumgebung verbunden. Die verfügbare Stellfläche ist anhand eines Rasters unterteilt, so dass die Fertigungsstationen flexibel angeordnet werden können. Dazu können die Energieschnittstellen, sowie die mechanischen und informationstechnischen Schnittstellen vereinheitlicht sein.From the DE 10 2009 003 492 A1 is a manufacturing plant with several modular manufacturing stations known. These are detachably connected to a fixed plant environment. The available floor space is divided by a grid, so that the production stations can be arranged flexibly. For this purpose, the energy interfaces, as well as the mechanical and information technology interfaces can be standardized.

Es ist die Aufgabe der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Fertigungsanlage den maschinenbaulichen Aufwand zur Herstellung der Anlage zu verringern und die Umstellung auf andere Werkstücke zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.It is the object of the invention in a generic production plant to reduce the mechanical engineering effort for the production of the system and to simplify the conversion to other workpieces. This object is achieved with a device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird die Fertigungsanlage mit standarisierten Bearbeitungsmaschinen aufgebaut. Diese sind in einem Raster angeordnet und hinsichtlich ihrer Hauptabmaße vereinheitlicht. Sie können daher beliebig aus der Anlage entfernt, durch andere Maschinen ersetzt oder an anderer Stelle wieder eingesetzt werden. Die Schnittstellen zur Energieversorgung, Signalübertragung und Späneentsorgung sind bei allen Bearbeitungsmaschinen am gleichen Ort platziert. Die Leitungen können mit Steckkupplungen einfach verbunden und bei Bedarf wieder gelöst werden, so dass die Fertigungsanlage mit geringem Aufwand abgewandelt werden kann. Für die bodenseitige Verankerung der Bearbeitungsmaschinen sind speziell dafür ausgestaltete Zentriermittel vorgesehen. Die Bearbeitungsmaschinen sind weitestgehend mit identischen Baugruppen aufgebaut. Dies betrifft die Maschinengestelle, die Werkstückspindeln, die diesen zugeordneten Spindelschlitten, den Werkstücktransport und das Be- und Entladen. Dadurch dass die Bearbeitungsmaschinen im Wesentlichen baugleich und zudem identische Baugruppen aufweisen, können diese besonders kostengünstig hergestellt und betrieben werden, insbesondere dann, wenn beispielsweise in einer Produktionslinie für unterschiedliche Flanschteile mehrere Fertigungsanlagen nebeneinander stehen.According to an advantageous aspect of the invention, the production plant is constructed with standardized processing machines. These are arranged in a grid and standardized in terms of their main dimensions. They can therefore be removed as required from the plant, replaced by other machines or used again elsewhere. The interfaces for power supply, signal transmission and chip removal are placed in the same place in all processing machines. The lines can be easily connected with plug-in couplings and released again if necessary, so that the production system can be modified with little effort. For the bottom-side anchoring of the processing machines specially designed centering means are provided. The processing machines are largely constructed with identical modules. This concerns the machine frames, the workpiece spindles, the associated spindle slides, the workpiece transport and the loading and unloading. The fact that the processing machines have substantially identical construction and also identical assemblies, these can be produced and operated particularly cost-effective, especially if, for example, in a production line for different flange several production equipment stand side by side.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.In the following the invention will be described in more detail with reference to an embodiment.

Es zeigen:Show it:

1 eine Fertigungsanlage von oben gesehen 1 a manufacturing plant seen from above

2 eine Bearbeitungsmaschine 2 a processing machine

1 zeigt eine Fertigungsanlage mit vier Bearbeitungsmaschinen 1–4 in der Draufsicht. Die Bearbeitungsmaschinen 1–4 weisen einheitliche Hauptabmessungen auf und sind mit gleichen Seitenabständen zueinander angeordnet. Sie sind mit Zentriermitteln 18 am Untergrund fixiert. Sie können daher beliebig aus der Anlage entfernt, durch andere Maschinen ersetzt oder umgesetzt werden. Die Bearbeitungsmaschinen 1–4 sind jeweils ringsum von einem Werkstückförderband 6 umgeben. Zwischen den Bearbeitungsmaschinen 1–4 sind Umsetzer 17 angeordnet, welche die Werkstücke 5 von einer vorhergehenden Bearbeitungsmaschine an eine nachfolgende Bearbeitungsmaschine übergeben. An den Umsetzern kann bei Bedarf eine Vorrichtung zum Wenden der Werkstücke 5 vorgesehen sein. Die Arbeitsweise der Fertigungsanlage wird nun am Beispiel der Zahnradbearbeitung näher erläutert: In der ersten Bearbeitungsmaschine 1 erfolgt eine Drehbearbeitung in einer ersten Aufspannung. Dann wird das Werkstück 5 wieder auf das Werkstückförderband 6 abgelegt, zum Umsetzer 17 bewegt, gewendet und auf das Werkstückförderband 6 der zweiten Bearbeitungsmaschine 2 gelegt. Dort erfolgt eine weitere Drehbearbeitung in einer zweiten Aufspannung. In der dritten Bearbeitungsmaschine 3 wird mit einer Wälzfräseinheit die Verzahnung erstellt. Schließlich wird die Verzahnung in der vierten Bearbeitungsmaschine 4 entgratet. Dies kann vorteilhaft durch Drückentgraten erfolgen. 1 shows a manufacturing plant with four processing machines 1 - 4 in the plan view. The processing machines 1 - 4 have uniform main dimensions and are arranged with equal side distances to each other. They are with centering means 18 fixed on the ground. They can therefore be removed as required from the system, replaced by other machines or implemented. The processing machines 1 - 4 are each around of a workpiece conveyor belt 6 surround. Between the processing machines 1 - 4 are translators 17 arranged, which the workpieces 5 transferred from a previous processing machine to a subsequent processing machine. At the converters, if necessary, a device for turning the workpieces 5 be provided. The mode of operation of the production plant will now be explained in more detail using the example of gear processing: In the first processing machine 1 a turning takes place in a first clamping. Then the workpiece becomes 5 back on the workpiece conveyor belt 6 filed, to the converter 17 moved, turned and onto the workpiece conveyor belt 6 the second processing machine 2 placed. There is another turning in a second setting. In the third processing machine 3 With a Wälzfräseinheit the gearing is created. Finally, the gearing in the fourth processing machine 4 boned. This can be done advantageously by Druckentgraten.

Die nachfolgende Detailbeschreibung betrifft die Bearbeitungsmaschinen 1–4, da diese bis auf die Werkzeugträger baugleich ausgeführt sind. 2 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 in schematischer Darstellung. Das Maschinengestell 7 ist als Säule mit quadratischem Querschnitt und vertikalen Wänden ausgeführt. An der Vorderwand 8 sind vertikale Führungen 14 für den Spindelschlitten 9 angeordnet.The following detailed description concerns the processing machines 1 - 4 , as they are identical except for the tool holder. 2 shows a machine tool 1 in a schematic representation. The machine frame 7 is designed as a column with square cross-section and vertical walls. On the front wall 8th are vertical guides 14 for the spindle slide 9 arranged.

Der numerisch gesteuerte Antrieb für die Bewegungen in Z-Richtung erfolgt über den Motor 19 und die Kugelrollspindel 20. Der Spindelschlitten 9 erstreckt sich mit den X-Führungen 21 seitlich über den Arbeitsraum hinaus. Somit kann die Werkstückspindel 10 vom Motor 19 über die Kugelrollspindel 20' am Spindelschlitten 9 entlang der X-Führungen 21 aus dem Arbeitsraum heraus in eine Aufnahme- und Ablageposition 11, 12 bewegt werden. Dazu ist in der Seitenwand 25 ein Schiebeteil 26 vorgesehen. Dieses ist aus einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung bewegbar. Das Werkstückförderband 6 transportiert unbearbeitete Werkstücke 5 zur Aufnahmeposition 11 und führt bearbeitete Werkstücke aus der Ablageposition 12 heraus. Gemäß 1 sind die Aufnahme- und Ablageposition 11, 12 auf der linken Maschinenseite angeordnet. Sie können jedoch ebenso auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein. An der Unterseite der Werkstückspindel 10 ist ein Spannfutter 21 zum Greifen und Spannen von Werkstücken 5 vorgesehen. Damit werden unbearbeitete Werkstücke 5 in der Aufnahmeposition 11 ergriffen, der Bearbeitung im Arbeitsraum zugeführt und schließlich in der Ablageposition 12 wieder abgelegt. Im Arbeitsraum sind Werkzeuge 23 für die Bearbeitung der Werkstücke 5 vorgesehen. Der Werkzeugträger 13 ist als Werkzeugrevolver ausgeführt. Als Werkzeuge 23 kommen sowohl Drehwerkzeuge als auch angetriebene zum Fräsen, Bohren oder Schleifen in Betracht. Ebenso können eine schwenkbare Wälzfrässpindel oder Werkzeuge zum Entgraten, beispielsweise Drückentgraten, vorgesehen sein. Die Späneauffangwanne 24 leitet die herabfallenden Späne in den Späneförderer 16. Die Bearbeitungsmaschinen 1–4 sind mit Zentriermitteln 18 am Untergrund fixiert. Dadurch wird das Umsetzten bzw. Austauschen erleichtert.The numerically controlled drive for the movements in the Z direction takes place via the motor 19 and the ball screw 20 , The spindle slide 9 extends with the X-guides 21 laterally beyond the working area. Thus, the workpiece spindle 10 from the engine 19 over the ball screw 20 ' on the spindle slide 9 along the X-guides 21 out of the work space into a receiving and storage position 11 . 12 to be moved. This is in the sidewall 25 a sliding part 26 intended. This is movable from a closed position into an open position. The workpiece conveyor belt 6 transports unprocessed workpieces 5 to the recording position 11 and leads machined workpieces from the storage position 12 out. According to 1 are the receiving and storage position 11 . 12 arranged on the left side of the machine. However, they can also be arranged on opposite sides. At the bottom of the workpiece spindle 10 is a chuck 21 for gripping and clamping workpieces 5 intended. This will be unprocessed workpieces 5 in the recording position 11 taken, the editing supplied in the work space and finally in the storage position 12 filed again. In the workroom are tools 23 for processing the workpieces 5 intended. The tool carrier 13 is executed as a tool turret. As tools 23 both lathe tools and driven for milling, drilling or grinding are considered. Likewise, a pivotable Wälzfrässpindel or tools for deburring, for example, Druckentgraten be provided. The chip catchment pan 24 directs the falling chips into the chip conveyor 16 , The processing machines 1 - 4 are with centering means 18 fixed on the ground. This facilitates the transfer or replacement.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erste Bearbeitungsmaschinefirst processing machine
22
zweite Bearbeitungsmaschinesecond processing machine
33
dritte Bearbeitungsmaschinethird processing machine
44
vierte Bearbeitungsmaschinefourth processing machine
55
Werkstückworkpiece
66
WerkstückförderbandWorkpiece conveyor belt
77
Maschinengestellmachine frame
88th
Wandwall
99
Spindelschlittenspindle slide
1010
WerkstückspindelWorkpiece spindle
1111
Aufnahmepositionpickup position
1212
Abgabepositiondelivery position
1313
Werkzeugträgertool carrier
1414
Führungguide
1515
Bearbeitungspositionprocessing position
1616
Spänefördererchip conveyor
1717
Umsetzerconverter
1818
Zentriermittelcentering
19, 19'19, 19 '
Motorengine
20, 20'20, 20 '
KugelrollspindelBallscrew
2121
X-FührungX guide
2222
Spannfutterchuck
2323
WerkzeugTool
2424
SpäneauffangwanneChips collection tray
2525
SeitenwandSide wall
2626
Schiebeteilsliding part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009003492 A1 [0002] DE 102009003492 A1 [0002]

Claims (5)

Fertigungsanlage mit mindestens drei nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3), denen Werkstücke (5) nacheinander selbsttätig zur Bearbeitung zugeführt werden, wobei jede der Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3) ein Maschinengestell (7) mit einer vorderen senkrechten Wand (8) und eine auf einem Spindelschlitten (9) in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbare Werkstückspindel (10) zum Greifen, Spannen und Ablegen der Werkstücke (5) aufweist, wobei die Werkstücke (5) durch die Werkstückspindel (10) in einer Aufnahmeposition (11) aufnehmbar, der Bearbeitung zuführbar und in einer Abgabeposition (12) ablegbar sind und wobei den Werkstückspindeln (5) jeweils ein Werkzeugträger (13) mit mindestens einem Werkzeug (23) zur Bearbeitung der Werkstücke (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinengestelle (7), die Spindelschlitten (9) und die Werkstückspindeln (10) der mindestens drei Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3) baugleich ausgeführt sind, dass an jeder Bearbeitungsmaschine (1, 2, 3) der Spindelschlitten (9) an der senkrechten Wand (8) auf Führungen (14) in vertikaler Richtung beweglich geführt ist, die Werkstückspindel (10) am Spindelschlitten (9) in horizontaler Richtung zwischen der Aufnahmeposition (11), einer Bearbeitungsposition (15) und der Abgabeposition (12) hin und her verfahrbar ist und der Werkzeugträger (13) ortsfest am Maschinengestell (7) angeordnet ist.Production plant with at least three juxtaposed processing machines ( 1 . 2 . 3 ) to which workpieces ( 5 ) are fed one after the other automatically for processing, wherein each of the processing machines ( 1 . 2 . 3 ) a machine frame ( 7 ) with a front vertical wall ( 8th ) and one on a spindle slide ( 9 ) in the horizontal and vertical direction movable workpiece spindle ( 10 ) for gripping, clamping and depositing the workpieces ( 5 ), wherein the workpieces ( 5 ) through the workpiece spindle ( 10 ) in a receiving position ( 11 ) can be added to the processing and in a dispensing position ( 12 ) and wherein the workpiece spindles ( 5 ) one tool carrier each ( 13 ) with at least one tool ( 23 ) for processing the workpieces ( 5 ), characterized in that the machine frames ( 7 ), the spindle slides ( 9 ) and the workpiece spindles ( 10 ) of the at least three processing machines ( 1 . 2 . 3 ) are identical, that at each processing machine ( 1 . 2 . 3 ) of the spindle slides ( 9 ) on the vertical wall ( 8th ) on guided tours ( 14 ) is guided movably in the vertical direction, the workpiece spindle ( 10 ) on the spindle slide ( 9 ) in the horizontal direction between the receiving position ( 11 ), a processing item ( 15 ) and the delivery position ( 12 ) is movable back and forth and the tool carrier ( 13 ) stationary on the machine frame ( 7 ) is arranged. Fertigungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3) ein gemeinsamer Späneförderer (16) zugeordnet ist.Production plant according to claim 1, characterized in that the processing machines ( 1 . 2 . 3 ) a common chip conveyor ( 16 ) assigned. Fertigungsanlage nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3) hinsichtlich ihrer Hauptabmaße standarisiert und in einem Raster angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-, Bearbeitungs- und Ablagepositionen (11, 15, 12) in Bezug auf das Maschinengestell (7) jeweils am gleichen Ort angeordnet sind.Production plant according to claim 1 or 2, wherein the processing machines ( 1 . 2 . 3 ) are standardized in terms of their main dimensions and arranged in a grid, characterized in that the receiving, processing and storage positions ( 11 . 15 . 12 ) with respect to the machine frame ( 7 ) are each arranged at the same location. Fertigungsanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 mit vier Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3, 4) zur Weichbearbeitung von Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bearbeitungsmaschine (1) Werkzeuge zur Drehbearbeitung in einer ersten Aufspannung, die zweite Bearbeitungsmaschine (2) Werkzeuge zur Drehbearbeitung in einer zweiten Aufspannung, die dritte Bearbeitungsmaschine (4) ein Wälzfräswerkzeug zur Herstellung der Verzahnung und die vierte Bearbeitungsmaschine (4) ein Entgratwerkzeug zum Entgraten der Verzahnung aufweist.Production plant according to one of the claims 1 to 3 with four processing machines ( 1 . 2 . 3 . 4 ) for soft machining of gears, characterized in that the first processing machine ( 1 ) Tools for turning in a first setting, the second processing machine ( 2 ) Tools for turning in a second setting, the third processing machine ( 4 ) a hobbing tool for producing the toothing and the fourth processing machine ( 4 ) Has a deburring tool for deburring the teeth. Fertigungsanlage nach Patentanspruch 4 zur Herstellung unterschiedlicher Zahnräder, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Zahnradvariante eine Gruppe von Bearbeitungsmaschinen (1, 2, 3, 4) vorgesehen ist.Production plant according to claim 4 for producing different gears, characterized in that for each gear variant, a group of processing machines ( 1 . 2 . 3 . 4 ) is provided.
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