DE102021120497A1

DE102021120497A1 - Werkzeugtransportsystem und Verfahren zum Austauschen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE102021120497A1
Application number: DE102021120497.6A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Riedel; Michael Trenkle
Original assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Current assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-02-09
Also published as: WO2023011835A1; CN117794682A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeugtransportsystem zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen. Über eine tragende Führung kann ein geführtes Transportmodul P zwischen verschiedenen Haltestellen bewegt werden, wobei das Transportmodul P eine Transportplattform PT aufweist mit zumindest einer Werkzeugtransportleiste E2 zum Aufnehmen einer Vielzahl von Werkzeugen W. Die Transportplattform PT ist in vertikaler Richtung nach unten beabstandet zum Transportmodul P und der tragenden Führung F.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeugtransportsystem zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin zur Lagerung einer Vielzahl von Werkzeugen und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen. Zudem wird ein Verfahren zum Austauschen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen vorgeschlagen unter Verwendung eines zentralen Werkzeugmagazins zur Aufnahme einer Vielzahl von verschiedenen Werkzeugen.
Die EP 2 750 828 B1 beschreibt eine Werkzeugwechselvorrichtung an einem Werkzeugmagazin einer Werkzeugmaschine. Das Werkzeug wird mittels Manipulator an einem Werkzeugmagazin, das ein oder mehrere Werkzeugmagazinräder aufweist, eingesetzt. Das Werkzeugmagazin selbst wird dabei manuell bestückt.
Aus der DE 10 2018 201 426 A1 ist eine Zufuhrvorrichtung von Werkzeugmagazinen einer Werkzeugmaschine bekannt, die es erlaubt, ein Werkzeug bzw. Werkstückmagazin teilautomatisiert zu beladen. Hierbei wird eine zusätzliche Werkzeugleiste vorgesehen, die manuell durch einen Bediener bestückt werden kann. Die Werkzeugleiste mit manuell bestückten Werkzeugen kann dann über eine Hubdreheinrichtung der Zufuhreinrichtung aus der durch den Bediener erreichbaren Ladepositionen einer Übergabeposition zugeführt werden.
Ausgehend von den bekannten Werkzeugmaschinen und Werkzeugmagazinen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Werkzeugtransportsystem bereitzustellen, mit dem es möglich ist, auf einfache Weise Werkzeuge für verschiedene Werkzeugmaschinen bereitzustellen. Es ist zudem eine Aufgabe, ein effizientes Austauschen von Werkzeugen von verschiedenen Werkzeugmaschinen zu ermöglichen. Zudem ist es eine Aufgabe, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem der Austausch von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen effizient und bevorzugt ohne Unterbrechung der Bearbeitungszyklen durchgeführt werden kann.
Zur Lösung der Aufgaben werden die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ein Werkzeugtransportsystem zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen kann zumindest umfassen: ein geführtes Transportmodul zum Pendeln zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen entlang eines Transportwegs; eine tragende Führung zum Aufnehmen des Transportmoduls und zum Festlegen des Transportwegs des Transportmoduls, wobei das Transportmodul eine Transportplattform mit zumindest einer Werkzeugtransportleiste zur Aufnahme einer Vielzahl von Werkzeugen umfasst, und wobei die Transportplattform in vertikaler Richtung bevorzugt nach unten beabstandet zum Transportmodul angeordnet ist. Durch diese Anordnung und durch die Verwendung des zentralen Werkzeugmagazins ist es möglich effizient eine Vielzahl von Werkzeugen aus einem zentralen Magazin an den Werkzeugmaschinen einzuwechseln/auszuwechseln ohne dabei die Bearbeitungszyklen zu unterbrechen und ohne dabei den Raum um die Werkzeugmaschine (horizontaler Zugangsbereich zur Werkzeugmaschine) zu behindern. Die vertikale Werkzeugzufuhr kombiniert mit dem zentralen Werkzeugmagazin und der drehbaren Transportplattform ist daher eine äußert effiziente Möglichkeit Werkzeuge einzuwechseln.
Bevorzugt kann die Transportplattform um eine vertikale Achse drehbar ausgestaltet sein, um die räumliche Orientierung der Werkzeugtransportleiste zu ändern. Durch diese Anordnung kann die Transportplattform flexibel und effizient für den Werkzeugwechsel eingesetzt werden. Die beladene Leiste kann zur translatorischen Bewegung der Transportplattform in Bewegungsrichtung gedreht werden um ein sicheres und schwingungsarmes Transportieren der Werkzeuge zu ermöglichen. Durch die Drehung wird es zudem ermöglicht auch die Rückseite der Transportplattform zum Werkzeugwechseln, bspw. mittels zusätzlicher Werkzeugtransportleiste zu nutzen. Einwechseln und Auswechseln an einer Werkzeugmaschine oder dem Magazin ist somit mit nur einem Pendelweg möglich.
Ein Stützrahmen zum Aufnehmen und drehbaren Lagern der Transportplattform kann vorgesehen sein und der Stützrahmen kann die Transportplattform bevorzugt in zumindest einer Ebene vollständig umrahmen zum sicheren und schwingungsarmen Abstützen. Der Stützrahmen kann hängend am Transportmodul vorgesehen sein um einen verbesserten Zugang und somit schnellen Werkzeugwechsel zu ermöglichen.
Das Transportmodul kann zum Fortbewegen entlang des Transportwegs einen ersten Antrieb aufweisen und einen zweiten Antrieb zum Drehen der Transportplattform um eine vertikale Achse. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich die Antriebe klein zu halten und nahe an die Bewegungsachsen zu platzieren um schwingungsarme und robuste Bewegungen zu ermöglichen. Zudem sind diese integrierten Antriebe vorteilhaft über die Stromzufuhr an den Schienen gespeist um eine effiziente Energieübertragung zu ermöglichen. Eine vertikale Bewegung der Transportplattform selbst ist in einer bevorzugten Weiterbildung nicht vorgesehen (d.h. in vertikale Richtung starre Anordnung), sodass das Gewicht der Transportplattform weiter reduziert werden kann und daher auch die bewegten Massen minimal gehalten werden können.
Die tragende Führung kann vertikal beabstandet zum zentralen Werkzeugmagazin und/oder den Werkzeugmaschinen angeordnet sein, wobei die tragende Führung bevorzugt zumindest teilweise über dem zentralen Werkzeugmagazin und/oder den Werkzeugmaschinen angeordnet ist (z.B am Hallendach einer Maschinenhalle oder an Standsäulen welche sich vertikal über die Werkzeugmaschinen hinaus erstrecken). Durch die Über-Kopf-Anordnung ist es möglich über die Werkzeugmaschinen hinweg frei die Werkzeuge zu transportieren, bevorzugt mit minimalen Transportstrecken um die Werkzeugmaschinen direkt für den Werkzeugwechseln anzusteuern.
Die tragende Führung kann zumindest eine Schiene umfassen an welcher Führungsmittel des Transportmoduls eingreifen wobei das Transportmodul verschiebbar ist und bevorzugt nur an der tragenden Führung gelagert ist. Vorteilhaft legen die Schienen einen direkten weg zwischen Werkzeugmagazin und Werkzeugmaschine fest um einen effizienten Werkzeugtransport zu ermöglichen. Ein Eingreifen und Lagern des Transportmoduls lediglich an den Schienen ermöglicht einen effizienten Aufbau und schnellen Werkzeugtransport mit reduziertem Energiebedarf.
Die Transportplattform kann eine erste Werkzeugtransportleiste und eine bevorzugt gegenüberliegend (bevorzugt beabstandet und parallel zueinander) angeordnete zweite Werkzeugtransportleiste aufweisen. Jede Werkzeugtransportleiste kann eine Mehrzahl von Transporthalterungen zur Lagerung von Werkzeugen umfassen in eine Beladungsrichtung aufweisen. Die Beladungsrichtung der ersten und zweiten Werkzeugtransportleiste kann entgegengesetzt ausgestaltet sein. Durch Drehung der Transportplattform um die vertikale Achse, welche bevorzugt die Längsachse der Transportplattform ist, kann ein Werkzeugwechseln mit der ersten oder zweiten Werkzeugtransportleiste ermöglicht werden. Dieser Aufbau ermöglicht ein besonders effizienten Werkzeugwechsel von einer Vielzahl von Werkzeugen in einem Wechselvorgang.
Die Transportplattform kann an einer Lagerungswelle aufgenommen sein und die Lagerungswelle kann am Stützrahmen gelagert sein, wobei der zweite Antrieb mittels Eingreifmittel in Verbindung zur Lagerwelle steht und zum Drehen der Transportplattform die Lagerwelle dreht. Ein effizientes und schwingungsarmes Drehen der Transportplattform wird dadurch ermöglicht.
Die tragende Führung kann entlang des Transportweges Haltestellen aufweisen welche jeweils dem zentralen Werkzeugmagazin und der zumindest einen Werkzeugmaschine zugeordnet sind und an denen das Transportmodul zum Austauschen von Werkzeugen anhält.
Das Transportmodul kann vorteilhaft ein Pendelwagen mit Laufrollen für eine schnelle Fortbewegung sein der einen Eigenantrieb umfasst der das Transportmodul entlang der Schienen der tragenden Führung antreibt, und wobei der Eigenantrieb insbesondere der erste Antrieb ist.
Ein Produktionssystem kann zumindest eine Werkzeugmaschine, ein zentrales Werkzeugmagazin zur Lagerung von Werkzeugen und ein Werkzeugtransportsystem aufweisen. Das zentrale Werkzeugmagazin und die zumindest eine Werkzeugmaschine kann jeweils eine, in eine Übergabeposition verfahrbare, Werkzeugbereitstellungsleiste umfassen zum Werkzeugwechsel mit der Werkzeugtransportleiste des Transportmoduls.
Die Werkzeugbereitstellungsleiste kann vorteilhaft vertikal nach oben in die Übergabeposition und zurück verfahrbar sein und die Werkzeugbereitstellungsleiste kann eingerichtet sein, zur Übergabe der Werkzeuge an die Werkzeugtransportleiste in der Übergabeposition, eine Aufwärtshubbewegung oder eine Abwärtshubbewegung auszuführen. Die Offenbarung der DE 10 2018 201 426 B1 und AKZ DE 10 2020 211672.5 ist hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen.
Vorteilhaft kann zur Übergabe der Werkzeuge die Werkzeugtransportleiste eingerichtet sein in eine überlappende Stellung mit der Werkzeugbereitstellungsleiste zu fahren, sodass Werkzeuggreifer der Werkzeugtransportleiste und der übereinander angeordnet sind.
Ein Verfahren zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugtransportsystem, wobei das zentrale Werkzeugmagazin und die zumindest eine Werkzeugmaschine jeweils eine Werkzeugbereitstellungsleiste aufweisen und wobei das Werkzeugtransportsystem umfasst: ein geführtes Transportmodul mit zumindest einer Werkzeugtransportleiste und eine tragende Führung zum Aufnehmen des Transportmoduls und zum Festlegen des Transportwegs des Transportmoduls, kann die Schritte umfassen: Pendeln des Transportmoduls zwischen Haltestellen des Transportweges an einem zentralen Werkzeugmagazin und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen entlang eines Transportwegs; Austausch von Werkzeug an den Haltestellen durch eine Hubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste.
Zusätzlich können die folgenden Schritte vorteilhaft vorgesehen sein: Verfahren der Werkzeugbereitstellungsleiste vertikal nach oben in eine Übergabeposition und danach bevorzugt Heranfahren der Werkzeugtransportleiste in eine überlappende Stellung mit der Werkzeugbereitstellungsleiste; und zur Übergabe der Werkzeuge an die Werkzeugtransportleiste in der Übergabeposition, Durchführen einer Aufwärtshubbewegung oder einer Abwärtshubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste; und/oder Verdrehen der Transportplattform um eine vertikale Achse, um die räumliche Orientierung der Werkzeugtransportleiste zum Austausch der Werkzeuge zu ändern.
Weitere Aspekte und deren Vorteile sowie spezielle Ausführungsmöglichkeiten der vorstehend beschriebenen Aspekte und Merkmale werden aus den folgenden Abschnitten und Erläuterungen ersichtlich.
Figurenliste

1 zeigt eine erste Überblicksdarstellung des Werkzeugtransportsystems mit dem Transportmodul (P);
2 zeigt eine weitere Darstellung des Werkzeugtransportsystems, wobei die Transportplattform in neutraler Stellung vorliegt (Werkzeugtransportleiste (E2) steht im rechten Winkel zum Transportweg entlang der Schienen);
3 zeigt eine Detaildarstellung des Transportmoduls mit der Transportplattform (PT);
4 zeigt eine Überblicksdarstellung eines zentralen Werkzeugmagazins und des darüber angeordneten Werkzeugtransportsystems;
5 zeigt eine weitere Darstellung des Werkzeugtransportsystems, welches über dem zentralen Werkzeugmagazin und den einzelnen Werkzeugmaschinen angeordnet ist;
6 zeigt eine Seitenansicht des Werkzeugtransportsystems über dem zentralen Werkzeugmagazin sowie der Werkzeugmaschine;
7 zeigt eine weitere Seitenansicht des Werkzeugtransportsystems;
8 zeigt eine Draufsicht auf das Werkzeugtransportsystem mit den Werkzeugmaschinen und einem zentralen Werkzeugmagazin;
9 zeigt die Transportplattform (PT) in einer verdrehten Stellung gegenüber dem Fahrweg

Im Folgenden werden Beispiele bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren können hierbei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, ggf. jedoch auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen.
Es sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche umfasst sind.
Die im Folgenden beschriebenen Vorgänge betreffend die Beladung bzw. Entladung von Werkzeugen aus den Werkzeugbereitstellungsleisten bzw. Werkzeugtransportleisten sind bevorzugt stets bidirektional durchführbar, das heißt, dass sowohl ein Entladen als auch ein Beladen möglich ist, auch wenn im Folgenden teilweise nur ein Entladevorgang oder ein Beladevorgang beschrieben ist.
In 1 ist das Werkzeugtransportsystem zum Austauschen von Werkzeugen zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin ZWM und einer Werkzeugmaschine WZM dargestellt. Das Werkzeugtransportsystem umfasst ein Transportmodul P, welches auch als Pendelmodul bezeichnet wird. Das Pendelmodul verfügt über einen Eigenantrieb und kann entlang der tragenden Führung F translatorisch bewegt werden. Das Transportmodul P weist zudem eine Transportplattform PT auf, welche hängend am Transportmodul P befestigt ist. Die Transportplattform PT ist daher lediglich bevorzugt an einer einzigen Seite befestigt und die anderen Seiten sind frei.
Die tragende Führung F ist über einen horizontalen Träger F3 und einen vertikalen Träger F4 im Bereich über den Werkzeugmaschinen WZM bzw. dem zentralen Werkzeugmagazin ZWM angeordnet. Durch diese Überkopfanordnung bzgl. der Werkzeugmaschine und dem zentralen Werkzeugmagazin ist es möglich, mit dem Transportmodul P über die einzelnen Werkzeugmaschinen und dem zentralen Werkzeugmagazin hinweg die entsprechenden Werkzeuge zu transportieren, bevorzugt auf direktem Weg. Dadurch wird der Arbeitsbereich rund um die Werkzeugmaschinen bzw. rund um das zentrale Werkzeugmagazin freigehalten, um ein effizientes Auswechseln der Werkzeuge ohne Unterbrechung der Bearbeitungszyklen zu ermöglichen. Mit anderen Worten ist die tragende Führung F bevorzugt mit einer ersten und einer zweiten Schiene F1 und F2 in vertikaler Richtung höher angeordnet als das obere Ende der einzelnen Werkzeugmaschinen und/oder des zentralen Werkzeugmagazins. Auch das Transportmodul P ist daher relativ zum Boden, auf dem die Werkzeugmaschine und das Werkzeugmagazin vorgesehen sind, weiter entfernt als das obere Ende der einzelnen Werkzeugmaschinen und des zentralen Werkzeugmagazins.
Die tragende Führung F weist eine erste Schiene F1 auf, welche beispielsweise als I-Profilträger ausgestaltet ist, sowie eine zweite Schiene F2, welche bevorzugt ebenfalls als I-Profilträger ausgestaltet ist. An der Unterseite dieser Schienen, in Richtung Werkstattboden, können über Gleiter oder Rollen das Transportmodul P vorgesehen sein, sodass das Transportmodul P entlang der Schienen gleiten oder rollen kann. Die Führungsflächen der Schienen sind dabei bevorzugt in Richtung Werkstattboden, bzw. Boden, gerichtet. Alternativ umfasst die tragende Führung F einen Profilträger, welcher entlang des Transportwegs angeordnet ist, wobei an der Unterseite eine Schiene fixiert ist. Bevorzugt sind zwei Profilträger vorgesehen, wobei jedem Profilträger eine eigene Schiene zugewiesen ist, nämlich die erste Schiene F1 sowie die zweite Schiene F2, welche bevorzugt parallel zueinander entlang des Transportwegs verlaufen.
Die Profilträger der tragenden Führung F sind bevorzugt über Verstrebungen F6 miteinander fest verbunden, sodass ein Abstand zwischen den Trägern bzw. zwischen der ersten Schiene F1 und der zweiten Schiene F2 konstant über den gesamten Transportweg gewährleistet wird. Die tragende Führung F mit dem Profilträger ist zudem eingerichtet zum Aufnehmen der gesamten Gewichtskraft und Beladungskraft des Transportmoduls P, welches hängend an den Schienen vorgesehen ist.
Die Profilträger sind wiederum beispielsweise über Schraubenverbindung oder Schweißverbindung mit dem horizontalen Träger F3 fest verbunden. Bevorzugt sind sämtliche Strukturbauteile des Transportmoduls P und insbesondere die Transportplattform PT in vertikaler Richtung unterhalb der tragenden Führung F angeordnet. Die hängende Anordnung des Transportmoduls P ermöglicht zudem einen sicheren und leichten Zugang zu den Gleitern oder Rollen des Transportmoduls P, welche in Eingriff mit den Schienen sind, sodass eine effiziente Wartung möglich wird. An der Unterseite der tragenden Führung, das heißt die Seite, welche dem Werkstattboden zugewandt ist, befindet sich bevorzugt die Zahnstange F5, welche dazu verwendet werden kann, eine Fortbewegung des Transportmoduls P entlang des Transportwegs mithilfe des Eigenantriebs zu ermöglichen. Besonders bevorzugt ist lediglich eine Zahnstange F5 vorgesehen, welche entlang der ersten Schiene F1 vorgesehen ist und welche Markierungen aufweist zur Positionserkennung durch das Transportmodul P. Besonders bevorzugt erkennt daher das Transportmodul P stets autonom die eigene Position entlang des Transportwegs.
Die tragende Führung F, welche über die Profilträger am horizontalen Träger F3 befestigt ist, ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass der horizontale Träger F3 lediglich einseitig an einem vertikalen Träger F4 befestigt ist, sodass die miteinander verbundenen Träger F3 und F4 eine L-Form bilden. Bevorzugt sind die zwei Träger miteinander verschweißt, wobei gegenüber der Verbindungsstelle des vertikalen Trägers F4 mit dem horizontalen Träger F3, der vertikale Träger F4 mit dem Werkstattboden verschraubt wird. Diese Trägerkonfiguration wird bevorzugt zumindest an jeder Haltestelle des Transportmoduls P entlang des Transportwegs vorgesehen. Dies gewährleistet eine stabile Werkzeugübergabe vom Transportmodul P zu der jeweiligen Werkzeugmaschine oder dem zentralen Werkzeugmagazin, welche der Haltestelle H1, H2, H3, H4 zugeordnet sind. Insbesondere können mechanische Schwingungen, welche beim Übergabeprozess entstehen können, dadurch effizient absorbiert werden, sodass eine sichere und präzise Übergabe der Werkzeuge erreicht werden kann.
An der Unterseite der tragenden Führung F ist das Transportmodul P hängend vorgesehen. Die Eingreifmittel, wie beispielsweise Gleiter oder Rollen des Transportmoduls P, greifen an den Schienen der tragenden Führung F ein, sodass eine gleitende Lagerung des Transportmoduls P an den Schienen bzw. den Profilträgern der tragenden Führung F erreicht werden kann. Das Transportmodul P ist entlang der Schienen translatorisch beweglich ausgestaltet, wobei diese Bewegung besonders vorteilhaft vom ersten Antrieb A1 gesteuert werden kann. Der erste Antrieb A1 ist direkt am Transportmodul B befestigt und hat bevorzugt eine horizontale Ausrichtung. Über entsprechende Zahnräder kann der erste Antrieb A1 in die Zahnstange F5 eingreifen, um somit eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Transportmoduls B entlang des Transportweges zu erreichen. Die Energieübertragung zum ersten Antrieb erfolgt beispielsweise über entsprechende Kabelverbindungen, welche am Profilträger vorgesehen sind und entsprechend mit dem Transportmodul B mitgeführt werden können. Vorteilhaft erfolgt die Energieübertragung über einen Mitnehmer der entlang der schienen mitgeschliffen wird. Alternativ erfolgt eine kontaktlose Energieübertragung, beispielsweise induktiv.
Bevorzugt ist daher der erste Antrieb A1 an der Oberseite des Transportmoduls P vorgesehen, unmittelbar neben einer Schiene der tragenden Führung F. An derselben Seite und bevorzugt neben dem ersten Antrieb A1 ist ein zweiter Antrieb A2 vorgesehen, welcher bevorzugt eine vertikale Ausrichtung der Längsachse aufweist und welche vorgesehen ist, um eine Drehbewegung der Transportplattform PT durchzuführen. Die Transportplattform PT weist die Werkzeugtransportleiste E2 auf, in welcher eine Vielzahl von Werkzeugen W einsetzbar sind. Im gezeigten Beispiel in 1 können acht Werkzeuge W in einer Werkzeugtransportleiste E2 eingesetzt werden. Gegenüberliegend zur dargestellten Werkzeugtransportleiste E2 befindet sich eine weitere Werkzeugtransportleiste, welche wiederrum eine Vielzahl von Werkzeugen W aufnehmen kann. Die Transportplattform PT ist drehbar über den zweiten Antrieb A2 ausgestaltet, sodass die Ausrichtung der Werkzeugtransportleiste relativ zum Transportweg bzw. zur Längsrichtung der Schienen feststellbar ist. Durch eine 180°-Drehung der Transportplattform PT kann eine erste oder eine zweite Werkzeugtransportleiste E2 derart angeordnet werden, dass dies an der Vorderseite des Transportmoduls vorliegt und daher in Richtung der Bewegungsrichtung entlang des Transportweges. Umgekehrt kann natürlich auch eine Drehung der Transportplattform PT dazu genutzt werden, eine Werkzeugtransportleiste E2 derart zu drehen, dass diese zur Rückseite des Transportmoduls P angeordnet ist, also entgegen der Fortbewegungsrichtung entlang des Transportweges.
Bei Ansteuern eines entsprechenden Haltepunktes mit dem Ziel der Übergabe von Werkzeugen ist es daher möglich, durch die Drehbewegung der Transportplattform PT entsprechende Werkzeugplätze der Werkzeugtransportleiste E2 zum Kontaktieren mit der Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine WZM oder des zentralen Werkzeugmagazins ZWM einzurichten. Die Drehbewegung der Transportplattform PT ermöglicht zudem in nur einer Pendelbewegung des Transportmoduls P, zwischen zwei Haltepunkten sowohl ein Einwechseln als auch ein Auswechseln von Werkzeugen W zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine erste Werkzeugtransportleiste E2 verwendet werden, um entsprechende Werkzeuge W einzuwechseln; und für das Auswechseln von Werkzeugen kann die Transportplattform PT derart gedreht werden, dass die zweite Werkzeugtransportleiste E2 in den Kontaktbereich mit der Übergabeeinheit der Werkzeugmaschine WZM oder des zentralen Werkzeugmagazins ZWM verfahren wird. Für einen Einwechsel- und gleichzeitigen Auswechselvorgang ist es daher nicht nötig, dass das Transportmodul P mehrfach zwischen zwei Haltepunkten verfährt.
Bei Anfahren eines Haltepunkts ist es durch die drehbare Transportplattform PT daher möglich, beispielsweise Werkzeuge in die erste Werkzeugtransportleiste E2* zu wechseln und Werkzeuge aus der zweiten Werkzeugtransportleiste E2 auszuwechseln, sodass maximale Flexibilität und Effizienz beim Werkzeugeinwechselvorgang erreicht werden kann.
Besonders bevorzugt wird die Drehbewegung der Transportplattform direkt von der Transportmodulsteuerung PS, welche direkt am Transportmodul P vorgesehen ist, gesteuert. Für den Einwechselvorgang selbst ist es nicht nötig, dass die Transportplattform PT eine Vertikalbewegung ausführt, da diese Vertikalbewegung beispielsweise als ein Aufwärtshub oder ein Abwärtshub werkzeugmaschinenseitig durchgeführt wird. Durch die Vermeidung dieser Vertikalbewegung der Transportplattform ist es möglich, das Transportmodul besonders leicht zu gestalten, sodass die bewegten Massen stark reduziert werden können, und ein schnellerer Transport entlang des Transportweges erreicht werden kann.
Ein weiterer Bestandteil des Transportmoduls P ist der dran hängend angebrachte Stützrahmen PR. Der Stützrahmen PR ist derart ausgestaltet, dass er die Transportplattform PT umschließt und bevorzugt in einer Ebene zumindest umrahmt. Dieser Rahmen dient als Stabilisierung und Stützmechanismus für die drehbare Transportplattform PT. Die drehbare Transportplattform PT ist über eine Drehwelle drehbar am Stützrahmen PR gelagert. Am seitlichen Stützrahmen PR ist die Transportmodulsteuerung PS vorgesehen.
In 1 ist das Transportmodul P in Eingriffsposition mit der Werkzeugbereitstellungsleiste der Werkzeugmaschine WZM dargestellt. Die Werkzeugmaschine WZM weist einen Werkzeuglift E1 mit einer Beladungsleiste E1B auf, welche vertikal nach oben verfahren werden können. Für den Eingreifvorgang können die in der Werkzeugtransportleiste E2 in vertikaler Richtung aufgenommenen Werkzeuge durch Hubbewegung des Werkzeuglifts der Werkzeugmaschine aus der Werkzeugtransportleiste E2 herausgehoben werden oder durch eine Abwärtshubbewegung in diese Werkzeugtransportleiste E2 eingesetzt werden. Somit kann durch die Hubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste der Werkzeugmaschine ein Austauschen der Werkzeuge aus der Werkzeugtransportleiste E2 durchgeführt werden. Eine Hubbewegung des Transportmoduls P kann somit vermieden werden.
In 2 ist eine weitere Darstellung des Werkzeugtransportsystems dargestellt. Die dargestellte Transportplattform PT weist dabei ein zentrales Mittelstück auf, welches die Oberseite mit der Unterseite der Transportplattform PT verbindet. Diese zentrale Plattformaufnahme PT2 ist daher derart angeordnet, dass die axiale Ausdehnung entsprechend der Achse der Transportplattform PT ausgerichtet ist. Zur weiteren Stabilisierung befinden sich seitlich beanstandete Seitenplattformaufnahmen PT1 jeweils rechts und links von der zentralen Plattformaufnahme PT2. Sowohl die zentrale Plattformaufnahme PT2 als auch die seitlichen Plattformaufnahmen PT1 münden gemeinsam an einem oberen Verbindungsabschnitt und einem unteren Verbindungsabschnitt. Im Zwischenbereich sind die Öffnungen PT3 vorgesehen zur schwingungstechnischen Optimierung der Transportplattform PT sowie zum weiteren Gewichtseinsparen. Am unteren Befestigungsabschnitt sind die Werkzeugtransportleisten E2, E2* vorgesehen, welche bevorzugt direkt mit dem Befestigungsabschnitt an der Unterseite mit der seitlichen Plattformaufnahme und der zentralen Plattformaufnahme PT1, PT2 in Verbindung stehen. Die Transportplattform weist zudem eine Drehwelle PTL auf, welche an der Oberseite in vertikaler Richtung hervorsteht, sowie an der Unterseite der Transportplattform PT. Diese hervorstehenden Abschnitte bilden eine Drehwelle. Diese Drehwelle bietet an der Unterseite der Transportplattform PT einen unteren Drehachsenabschnitt PT4, zur Aufnahme und Lagerung der Transportplattform PT, sowie an der Oberseite der Transportplattform PT einen oberen Drehachsenabschnitt PT5 zur Drehbahnlagerung der Transportplattform PT und zur Aufnahme der axialen Kräfte, wie beispielsweise der Gewichtskräfte.
Die Drehwelle des oberen und unteren Drehachsenabschnitts mündet in jeweilige Drehwellenaufnahmen des Stützrahmens PR. Diese Aufnahmen des Stützrahmens PR erlauben eine Drehbewegung der Drehwelle. Die Drehwelle kann zudem als Lagerungswelle PTL bezeichnet werden, da durch diese eine Lagerung der Transportplattform PT erreicht wird und gleichzeitig eine Drehbewegung um die Lagerungswellenachse ermöglicht wird. Die Lagerungswellenachse ist dabei eine vertikale Achse.
Der Stützrahmen PR umfasst zwei gegenüberliegende Seitenstützen PR1 und PR2. Diese Seitenstützen sind jeweils als sich im Querschnitt verjüngende, daher in Richtung Werkstattboden kleiner werdender Querschnitt, als Stütze oder als Profil ausgestaltet. An der Unterseite der Seitenstützen PR1 und PR2 findet sich eine untere Tragstütze PR4, welche die erste und zweite Seitenstütze PR1 und PR2 fest miteinander verbindet. An der Oberseite der Seitenstützen PR1 und PR2 befindet sich die obere Tragstütze PR3, welche die Seitenstützen PR1 und PR2 fest miteinander verbindet. Auf der äußeren Seitenfläche der Seitenstütze PR2 ist bevorzugt die Transportmodulsteuerung PS vorgesehen, welcher zum Ansteuern des ersten und zweiten Antriebs verwendet werden kann sowie zur Positionserkennung sowohl der Drehstellung der Transportplattform als auch der Position des Transportmoduls entlang des Transportweges.
In 2 ist zudem die L-förmige Trägeranordnung mit dem vertikalen Träger F4 und dem darauf befestigten horizontalen Träger F3 dargestellt. Die Trägeranordnung nimmt die tragende Führung an der Oberseite auf. Das über die Gleiter an den Schienen vorgesehene Transportmodul P ist fest mit dem Stützrahmen PR verbunden, welcher nach untenhin hängend an den Gleitern fest fixiert ist. Die Drehachse der Lagerungswelle PTL ist zudem zwischen den Gleitern des Transportmoduls P vorgesehen um eine möglichst schwingungsarme und effektive Drehbewegung der Transportplattform PT zu ermöglichen.
3 zeigt eine Detailaufnahme des Transportmoduls P. An der Oberseite des Transportmoduls befinden sich die Schienengleiter S, welche als Lagerung des gesamten Transportmoduls P an den Schienen dienen. Alternativ zu den Schienengleitern können auch Laufrollen vorgesehen sein, welche entsprechend an den Schienen eingreifen können und zur entsprechenden Kraftübertragung geeignet sind. Die in 3 dargestellten Schienengleiter weisen einen Führungsgang auf, in dem die Schienen hindurchgeführt werden können. Der Querschnitt dieses Gangs entspricht im Wesentlichen einer T-Form, also einem schmaleren Querschnitt, der sich hin zu einem Ende erweitert. Die Seitenflächen des Schienengleiters, welche gleichzeitig auch die Kraftübertragungsflächen auf die Schienen bilden, werden von der linken Backe S2 und von der rechten Backe S1 gebildet. Diese Schienengleiter, oder auch Profilgleiter, können auch als Nutgleiter ausgestaltet werden, sodass anstatt der Schienen die tragende Führung F entsprechende Profile mit Nuten aufweist, in denen die Nutengleiter entsprechend eingreifen. Die Gleiter ermöglichen eine robuste Führung des Transportmoduls P entlang des Transportweges. Die vorgeschlagenen Schienengleiter sind besonders wartungsfreundlich und robust und ermöglichen daher eine zuverlässige Bewegung.
Wie in 3 dargestellt, sind insgesamt vier Schienengleiter S, S3, S4, S5 vorgesehen. Bevorzugt sind die Schienengleiter beabstandet zueinander, also ohne direkten Kontakt, an der oberen Tragstütze PR3 des Transportmoduls P vorgesehen. Um den Abstand der Schienengleiter zueinander zu erhöhen, wird besonders vorteilhaft das Vorsehen eigener Plattformen zur Befestigung der Schienengleiter S an der oberen Tragstütze PR3 vorgeschlagen. Die Plattformen umfassen eine Befestigungsplatte S8 sowie zwei seitliche Stützplatten S6 und S7, welche die Befestigungsplatte seitlich abstützen und welche bevorzugt mit der oberen Tragstütze fest verbunden, beispielsweise verschweißt, sind. Auf der Befestigungsplatte S8 ist der jeweilige Schienengleiter S fest vorgesehen und beispielsweise darauf verschraubt. Die Plattformen erstrecken sich von einer Seitenwand der oberen Tragstütze entlang der Schienen der tragenden Führung. Bevorzugt sind zwei Schienengleiter mit entsprechenden Befestigungsplattformen an einer Vorderseite des Transportmoduls P vorgesehen und dazu gegenüberliegend im Zweischienengleiter an der Rückseite des Transportmoduls P, welche in die entgegengesetzte Richtung von der oberen Tragstütze PR3 bzw. deren Seitenwand hervorstehen, entlang der Schienen der tragenden Führung F. Mit andern Worten sind zwei Schienengleiter mit den jeweiligen Plattformen hervorstehend von einer Seitenwand der oberen Tragstütze PR3 in eine erste Richtung vorgesehen und die zwei gegenüberliegenden Schienengleiter sind wiederum auf den jeweiligen Plattformen vorgesehen, welche in der entgegengesetzten Richtung von einer Seitenwand der oberen Tragstütze hervorstehen. Durch diese Ausgestaltung wird der Abstand entlang des Fahrwegs zwischen den Schienengleitern der einen Seite der oberen Tragstütze und der anderen Seite der oberen Tragstütze maximiert und es kann eine besonders bevorzugte Stabilisierung des Transportmoduls P erreicht werden, sodass eine sichere Führung und ein schneller Transport erreicht werden kann.
Die Längsrichtung der Schienengleiter ist bevorzugt parallel zur jeweiligen Schiene ausgerichtet. Zwischen den Schienengleitern S4 und S5 ist die Drehachse der Transportplattform PT vorgesehen, was zu einer besonders stabilen und zuverlässigen Drehbewegung der Transportplattform PT führt, sodass die auftretenden Schwingungen auf ein Minimum reduziert werden können.
Wie in 3 ersichtlich, ist der erste Antrieb A1 horizontal angeordnet, daher ist die Längsachse des Antriebs in horizontaler Richtung ausgerichtet. Der Antrieb wird über einen Flansch Z4 mit dem Stützrahmen verbunden. Über ein entsprechendes Getriebe oder direkt, das heißt ohne Getriebe, erfolgt die Kraftübertragung durch die Gegenlageranordnung Z3 über das Zahnrad Z1. Das Zahnrad Z1 wird bevorzugt verwendet, um einen direkten Eingriff mit der Zahnstange F5 zu erreichen und dadurch ein Fortbewegen der Transportplattform zu erreichen. Die Seitenplatte Z2 dient dabei zur Stabilisierung des Zahnrads und der Sicherstellung des Kontakts zwischen der Zahnstange F5 und dem Zahnrad F1. Beispielhaft sind die Energieabnehmer E an der oberen Ecke der oberen Tragstütze PR3 vorgesehen. Zur Energiezufuhr und zum Übermitteln von Mess- und/oder Steuersignalen an die Transportplattform, die die obere Tragstütze PR3 umfasst, beispielsweise Seitenwände, welche über Querverstrebungen miteinander verschweißt sind. An den gegenüberliegenden Enden der oberen Tragstütze PR3 befindet sich jeweils eine Seitenstütze, welche bevorzugt 90° von der oberen Tragstütze PR3 nach unten verläuft und einen sich verjüngenden Querschnitt aufweist.
Im Eckbereich der oberen Tragstütze an den Verbindungsstellen zu den seitlichen Stützen PR2 und PR1 finden sich jeweils zwei Versteifungsplatten PR9, welche mit der oberen Tragstütze PR3 und der seitlichen Stütze PR2 bzw. PR1 festverbunden und bevorzugt verschweißt sind. Der Querschnitt dieser Versteifung verjüngt sich bevorzugt in Richtung Zentrum der oberen Tragstütze PR3.
An der unteren Ecke der zweiten Stütze PR2 befindet sich der untere freie Bereich PR10, welcher gleichzeitig der Verbindungsbereich der unteren Tragstütze PR4 mit der Seitenstütze PR2 ist. In diesem Eckbereich findet sich zudem eine Versteifung PR7, wie sie auch an der gegenüberliegenden Ecke bei der Verbindungsstelle der unteren Tragstütze PR4 mit der Seitenstütze PR1 vorliegt. Die untere Tragstütze PR4 weist zudem eine Verbindung zu einer Auffangwanne PR6 auf. Die Auffangwanne PR6 ist bereitgestellt zum Auffangen von Schmiermitteln und Flüssigkeiten, welche beispielsweise von eingewechselten Werkzeugen der Transporthalterung nach unten in Z-Richtung Richtung Werkstattboden abtropfen. Durch die Auffangwanne PR6 wird gewährleistet, dass beim Transport der Werkzeuge, auch wenn diese Schmiermittel, Späne oder Verschmutzungen aufweisen, keine dieser Verschmutzungen auf die Werkzeugmaschine oder den Werkstattboden entlang des Transportwegs hinterlassen werden. Besonders bevorzugt ist die Auffangwanne PR6 zumindest teilweise verschiebbar, um ein besonders gutes Kontaktieren der Transporthalterung mit der Werkzeugbereitstellungsleiste der Werkzeugmaschine oder des zentralen Werkzeugmagazins zu ermöglichen.
Die Auffangwanne PR6 ist an der äußersten unteren Seite des Transportmoduls P vorgesehen und weist zudem umlaufende Seitenwände PR5 auf, welche zu einer Verbesserung der Aufnahmefähigkeit der Auffangwanne PR6 führen. Mittig an der unteren Tragstütze PR4 ist ein Lagerpunkt vorgesehen, bei dem die Lagerungswelle PTL gelagert ist. Dieser untere Drehachsenabschnitt PT4 ist bevorzugt mittig an der unteren Tragstütze PR4 angeordnet. Die Seitenstütze PR1 ist fest mit der unteren Tragstütze PR4 verbunden, bevorzugt verschweißt und über entsprechende Stützplatten PR7 versteift. Die Stützplatten weisen bevorzugt einen sich verjüngenden Querschnitt auf, wobei der Querschnitt sich in Richtung der oberen Tragstütze PR3 verjüngt.
Die Transportplattform PT ist um 360° drehbar gelagert mittels Drehwelle an der oberen und unteren Tragstütze. Die Drehbewegung wird über den zweiten Antrieb A2 eingeleitet, welcher an der Oberseite des Transportmoduls angeordnet ist, wobei beispielsweise über einen Keilriemenmechanismus oder über ein Getriebe eine Kraftübertragung vom zweiten Antrieb A2 zur Drehwelle erreicht wird. An der Unterseite der Transportplattform PT befindet sich die Werkzeugtransportleiste E2 mit einer Vielzahl von Aufnahmeplätzen für Werkzeuge. Die Aufnahmeplätze umfassen jeweils einen ersten und zweiten Greifarm, welche ein aufzunehmendes Werkzeug zumindest teilweise am Umfang umschließen. Die Greifarme können einerseits starr oder alternativ beweglich vorgesehen sein, sodass ein Öffnen und Schließen der Greifer zum Umschließen der Werkzeuge ermöglicht wird. Im dargestellten Beispiel sind acht Aufnahmeplätze pro Werkzeugtransportleiste E2 vorgesehen. An der Rückseite der Werkzeugtransportleiste E2 findet sich die gegenüberliegende Transporthalterung E3*, welche bevorzugt identisch zur Transporthalterung E3 ausgestaltet ist, jedoch gegenüberliegend an der zentralen Plattformaufnahme angeordnet ist.
4 zeigt eine Überblick Darstellung des zentralen Werkzeugmagazins ZWM sowie der darüber platzierten Transportplattform PT. In der Darstellung ist die Werkzeugbereitstellungsleiste E1B des zentralen Werkzeugmagazins zum manuellen Beladen dargestellt, wobei zusätzlich eine weitere Werkzeugbereitstellungsleiste E1T und ein Teleskoplift in vertikaler Richtung nach oben hin zur Transportplattform PT bewegt ist zur Übergabe der Werkzeuge W. Der Werkzeuglift T des zentralen Werkzeugmagazins umfasst dabei Teleskopelemente, um ein Ausfahren der daran befestigten Werkzeugbereitstellungsleiste E1T zu ermöglichen. Die Werkzeugbereitstellungsleiste E1B kann in einer Neutralstellung, das heißt in einer Stellung, in der der Teleskoplift T eingefahren ist, von einem Manipulator des zentralen Werkzeugmagazins mit entsprechenden Werkzeugen bestückt werden. Zudem kann der Manipulator auch entsprechende Werkzeuge aus der Werkzeugbereitstellungsleiste E1T und E1B und den Rädern des Radmagazins der zentralen Werkzeugmaschine entsprechend einordnen.
Nach dem Bestücken der Werkzeugbereitstellungsleiste E1T kann diese über den Werkzeuglift in vertikaler Richtung nach oben verfahren werden, bis über die Oberseite des zentralen Werkzeugmagazins hinaus, um in eine Eingreifstellung mit der Transportplattform PT zu gelangen; die Werkzeugbereitstellungsleiste E1B und E1T weist wiederum Werkzeughalterungen auf, bevorzugt beispielsweise acht, also entsprechend der Anzahl der Transporthalterungen E3 der Werkzeugtransportleiste E2 der Transportplattform PT. Die Werkzeugbereitstellungsleiste E1T wird in eine überlappende Stellung mit der Transporthalterung E3 der Werkzeugtransportleiste E20 gebracht, sodass ein Umklammern der Werkzeuge ermöglicht wird. Durch einen entsprechenden Aufwärtshub oder Abwärtshub kann eine Entnahme der Werkzeuge bzw. eine Eingabe der Werkzeuge in die Werkzeugtransportleiste E2 durchgeführt werden. Dieser vertikale Hub wird bevorzugt über den Werkzeuglift T erreicht. Nach erfolgreicher Übergabe kann die Werkzeugbereitstellungsleiste E1T von der Übergabestellung zurück in die Neutralstellung gefahren werden, sodass an der Oberseite der zentralen Werkzeugmaschine keine Bauteile hervorragen und eine Fortbewegung der Transportplattform PT bzw. des Transportmoduls P entlang des Transportweges ermöglicht wird. Alternativ ist es jedoch zusätzlich auch möglich, dass die Transportplattform PT eine Drehbewegung durchführt, sodass die gegenüberliegende Transporthalterung E3* nun an der Vorderseite angeordnet ist und die Werkzeugtransportleiste E2 der gegenüberliegenden Transporthalterung E3* in Übergabestellung gebracht sind, sodass bei entsprechender vertikaler Bewegung des Werkzeuglifts T die Werkzeugbereitstellungsleiste wiederum in die Übergabeposition gefahren werden kann und eine Übergabe von Werkzeugen der gegenüberliegenden Transporthalterung E3* durchgeführt werden kann.
Die Drehbewegung der Transportplattform PT ermöglicht daher, dass beide Werkzeugtransportleisten mit Werkzeugen bestückt bzw. Werkzeug entnommen werden kann. Beispielsweise kann in die erste Werkzeugtransportleiste E2 eine Vielzahl von neuen Werkzeugen eingewechselt werden. Nach Drehung der Transportplattform PT kann wiederum aus der zweiten Werkzeugtransportleiste beispielsweise Werkzeug entnommen werden, sodass beispielsweise nicht mehr benötigte Werkzeuge wieder zurück in das zentrale Werkzeugmagazin eingewechselt werden können. Die erfindungsgemäße Transportplattform PT ermöglicht daher ein Einwechseln und gleichzeitiges Auswechseln von Werkzeugen, ohne dazu eine weitere Haltestelle ansteuern zu müssen.
Die tragende Führung F, wie in 4 dargestellt wird, umfasst die erste und zweite Schiene F1 und F2. Die Schienen weisen jeweils Befestigungsstellen F7 auf, an denen die Schienen entlang des Transportweges verlängert werden. Der in 4 beispielsweise dargestellte erste Haltepunkt H1 ist direkt über dem zentralen Werkzeugmagazin angeordnet. Der zweite Haltepunkt H2 ist über einer ersten Werkzeugmaschine WZM angeordnet. Bevorzugt weist jeder Haltepunkt H eine Trägeranordnung bestehend aus vertikalem Träger F4 und horizontalem Träger F3 auf zur Stabilisierung des Transportmoduls beim Werkzeugübergabeprozess.
In 5 ist eine weitere Darstellung eines gesamten Produktionssystems gezeigt. Das zentrale Werkzeugmagazin ZWM ist dabei an einem Endabschnitt bzw. am Ende des Transportweges der tragenden Führung F angeordnet. Alternativ, in einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung, ist das zentrale Werkzeugmagazin mittig am Transportweg angeordnet, sodass das Transportmodul beiderseitig von zentralen Werkzeugmagazin zu verschiedenen Werkzeugmaschinen fahren kann.
In 5 sind beispielsweise drei Werkzeugmaschinen WZM1, WZM2 und WZM3 dargestellt. Diese Werkzeugmaschinen sind nacheinander entlang der tragenden Führung F angeordnet. Jede der Werkzeugmaschinen weist einen eigenen Haltepunkt H2, H3, H4 auf. In 5 ist beispielsweise eine Übergabe von Werkzeugen an der ersten Werkzeugmaschine WZM1 mit der Transportplattform PT dargestellt, wobei eine Werkzeugbereitstellungsleiste der Werkzeugmaschine dazu in die Übergabeposition Ü verfahren ist. Parallel zu den Werkzeugmaschinen WZM1 bis WZM3 befindet sich ein Beladungsabschnitt B, der beispielsweise die erste und zweite Türöffnung B1 und B2 aufweist. Beispielsweise können hierüber Werkstücke oder Rohlinge an den Werkzeugmaschinen vorgesehen oder entnommen werden.
6 und 7 zeigen eine weitere Darstellung in Seitenansicht des in 5 dargestellten Produktionssystems. Wie aus den Figuren ersichtlich, bewegt sich das Transportmodul entlang des Transportweges an der tragenden Führung F zwischen den einzelnen Haltepunkten H1 bis H4, um Werkzeuge ein- bzw. auszuwechseln. Wie in 6 dargestellt, kann der Werkzeuglift in vertikal ausgefahrener Stellung vorliegen, sodass eine Übergabeposition erreicht wird und die Werkzeugbereitstellungsleiste E1 zum Kontaktieren mit der Werkzeugtransportleiste E2 des Transportmoduls P eingerichtet ist. Nach dem Übergabeprozess kann das Transportmodul, wie beispielsweise in 7 dargestellt, von einem Haltepunkt zum nächsten Haltepunkt verfahren um dort wiederum Werkzeuge aufzunehmen bzw. abzugeben. 8 zeigt eine Draufsicht auf das Produktionssystem und die Anordnung der Werkzeugmaschinen und parallel zueinander entlang des Transportweges.
In 9 ist eine Darstellung gezeigt, bei der das Transportmodul im Bereich eines Haltepunkts dargestellt ist, wobei die Transportplattform PT sich in einer Drehbewegung befindet. Beispielsweise kann ein Werkzeugwechselvorgang mit der ersten Werkzeugtransportleiste E2 durchgeführt worden sein und nun im Anschluss kann ein weiterer Wechselvorgang mit der zweiten Werkzeugtransportleiste durchgeführt werden. Wie in 9 ersichtlich, befindet sich der Werkzeuglift in vertikaler ausgefahrener Stellung, sodass die Werkzeugbereitstellungsleiste in der Übergabeposition vorliegt. Um ein Kontaktieren der Transporthalterungen des Transportmoduls mit der Werkzeugbereitstellungsleiste zu ermöglichen, kann die Auffangwanne PR6 zumindest teilweise eingefahren oder umgeklappt werden.
Vorstehend wurden Beispiele bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindungsowie deren Modifikationen und Vorteile detailliert unter Bezugnahme auf den beigefügten Figuren beschrieben. Die folgende Erfindung ist jedoch in keinster Weise auf die vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiele und Merkmale begrenzt bzw. eingeschränkt, sondern es sind weitere Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst insbesondere im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2750828 B1 [0002]
DE 102018201426 A1 [0003]
DE 102018201426 B1 [0017]

Claims

Werkzeugtransportsystem zum Austauschen von Werkzeugen zwischen mindestens einem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen (WZM), wobei das Werkzeugtransportsystem umfasst: - ein geführtes Transportmodul (P) zum Pendeln zwischen einem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen (WZM) entlang eines Transportwegs; - eine tragende Führung (F) zum Aufnehmen des Transportmoduls (P) und zum Festlegen des Transportwegs des Transportmoduls (P), wobei das Transportmodul (P) eine Transportplattform (PT) mit zumindest einer Werkzeugtransportleiste (E2) zur Aufnahme einer Vielzahl von Werkzeugen (W) umfasst, und wobei die Transportplattform (PT) in vertikaler Richtung bevorzugt nach unten beabstandet zum Transportmodul (P) angeordnet ist.
Werkzeugtransportsystem nach Anspruch 1, wobei die Transportplattform (PT) um eine vertikale Achse drehbar ausgestaltet ist, um die räumliche Orientierung der Werkzeugtransportleiste (E2) zu ändern.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Stützrahmen (PR) zum Aufnehmen und drehbaren Lagern der Transportplattform (PT) vorgesehen ist und wobei der Stützrahmen (PR) die Transportplattform (PT) bevorzugt in zumindest einer Ebene vollständig umrahmt und der Stützrahmen (PR) bevorzugt hängend am Transportmodul (P) vorgesehen ist.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportmodul (P) zum Fortbewegen entlang des Transportwegs einen ersten Antrieb (A1) aufweist und einen zweiten Antrieb (A2) zum Drehen der Transportplattform (PT) um eine vertikale Achse.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die tragende Führung (F) vertikal beabstandet zum zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und/oder den Werkzeugmaschinen (WZM) angeordnet ist und wobei die tragende Führung (F) bevorzugt zumindest teilweise über dem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und/oder den Werkzeugmaschinen (WZM) angeordnet ist.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die tragende Führung (F) zumindest eine Schiene (S1, S2) umfasst an welcher Führungsmittel (S) des Transportmoduls (P) eingreifen, wobei das Transportmodul (P) verschiebbar ist und bevorzugt nur an der tragenden Führung (F) gelagert ist.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportplattform eine erste Werkzeugtransportleiste (E2) und eine bevorzugt gegenüberliegend angeordnete zweite Werkzeugtransportleiste (E2) aufweist und jede Werkzeugtransportleiste (E2) eine Mehrzahl von Transporthalterungen (E3) zur Lagerung von Werkzeugen (W) umfasst und durch Drehung der Transportplattform (PT) um die vertikale Achse, welche bevorzugt die Längsachse der Transportplattform (PT) ist, ein Werkzeugwechseln mit der ersten oder zweiten Werkzeugtransportleiste (E2) ermöglicht wird.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportplattform (P) an einer Lagerungswelle (PTL) aufgenommen ist und die Lagerungswelle (PTL) am Stützrahmen (PR) gelagert ist, wobei der zweite Antrieb (A2) mittels Eingreifmittel in Verbindung zur Lagerwelle (PTL) steht und zum Drehen der Transportplattform (PT) die Lagerwelle (PTL) dreht.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die tragende Führung (F) entlang des Transportweges Haltestellen (H) aufweist welche jeweils dem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und der zumindest einen Werkzeugmaschine (WZM) zugeordnet sind und an denen das Transportmodul (P) zum Austauschen von Werkzeugen anhält.
Werkzeugtransportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportmodul (P) ein Pendelwagen mit Laufrollen ist der einen Eigenantrieb umfasst der das Transportmodul (P) entlang der Schienen der tragenden Führung (F) antreibt, und wobei der Eigenantrieb insbesondere der erste Antrieb ist (A1).
Produktionssystem mit zumindest einer Werkzeugmaschine (WZM), zumindest einem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) zur Lagerung von Werkzeugen (W) und einem Werkzeugtransportsystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zentrale Werkzeugmagazin (ZWM) und die zumindest eine Werkzeugmaschine (WZM) jeweils eine, in eine Übergabeposition verfahrbare, Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) umfassen zum Werkzeugwechsel mit der Werkzeugtransportleiste (E2) des Transportmoduls (P).
Produktionssystem nach Anspruch 11, wobei die Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) vertikal nach oben in die Übergabeposition und zurück verfahrbar ist und wobei die Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) eingerichtet ist zur Übergabe der Werkzeuge an die Werkzeugtransportleiste (E2) in der Übergabeposition eine Aufwärtshubbewegung oder eine Abwärtshubbewegung auszuführen.
Produktionssystem nach zumindest einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei zur Übergabe der Werkzeuge (W) die Werkzeugtransportleiste (E2) eingerichtet ist in eine überlappende Stellung mit der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) zu fahren, sodass Werkzeuggreifer der Werkzeugtransportleiste (E2) und der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) übereinander angeordnet sind.
Verfahren zum Austauschen von Werkzeugen zwischen mindestens einem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen (WZM) mit einem Werkzeugtransportsystem, wobei das zentrale Werkzeugmagazin (ZWM) und die zumindest eine Werkzeugmaschine (WZM) jeweils eine Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) aufweisen und wobei das Werkzeugtransportsystem umfasst: ein geführtes Transportmodul (P) mit zumindest einer Werkzeugtransportleiste (E2) und eine tragende Führung (F) zum Aufnehmen des Transportmoduls (P) und zum Festlegen des Transportwegs des Transportmoduls (P), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Pendeln des Transportmoduls (P) zwischen Haltestellen (H) des Transportweges an einem zentralen Werkzeugmagazin (ZWM) und einer oder mehrerer Werkzeugmaschinen (WZM) entlang eines Transportwegs; - Austausch von Werkzeug (W) an den Haltestellen (H) durch eine Hubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B).
Verfahren nach Anspruch 14, mit den zusätzlichen Schritten: - Verfahren der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B) vertikal nach oben in eine Übergabeposition und danach bevorzugt Heranfahren der Werkzeugtransportleiste (E2) in eine überlappende Stellung mit der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B); und - zur Übergabe der Werkzeuge (W) an die Werkzeugtransportleiste (E2) in der Übergabeposition, Durchführen einer Aufwärtshubbewegung oder einer Abwärtshubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste (E1B); und/oder - Verdrehen der Transportplattform (PT) um eine vertikale Achse, um die räumliche Orientierung der Werkzeugtransportleiste (E2) zum Austausch der Werkzeuge (W) zu ändern.