DE1295319B

DE1295319B - Fertigungsstrasse

Info

Publication number: DE1295319B
Application number: DEG36172A
Authority: DE
Inventors: Guido Johannes
Original assignee: JOHANNES GUIDO KG MASCHF
Current assignee: JOHANNES GUIDO KG MASCHF
Priority date: 1962-10-18
Filing date: 1962-10-18
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1370464A; US3264710A; GB1010140A; CH419961A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fertigungsstraße mit entlang einer geradlinigen Führung schrittweise verschiebbaren Werkstückschlitten, wobei die Führung aus mit benachbarten Werkzeugmaschinenbetten oder Werkzeugmaschinenbettpaaren starr verbundenen aufeinanderfolgenden Führungsteilen zusammengesetzt ist, die jeweils Zentrier- und Spannstellen für den Werkstückschlitten aufweisen, und wobei alle Werkzeugmaschinenbetten bzw. Werkzeugmaschinertbettpaare auf Sockeln der Fertigungsstraße festgelegt sind.

Bei der serienmäßigen Herstellung von Industrieerzeugnissen ist man in jüngerer Zeit dazu übergegangen, auf die früher übliche Bearbeitung der Werkstücke in voneinander getrennten Spezialwerkstätten, d. h., z. B. der Fräserei, Dreherei, Hoblerei, Bohrerei u. dgl., zu verzichten und die Bearbeitung statt dessen in. einer der Fertigung optimal angepaßten Aufeinanderfolge im Arbeitstaktverfahren auf sogenannten Fertigungs- oder Transferstraßen vorzunehmen. Ent- ao lang den Fertigungsstraßen sind die Bearbeitungsmaschinen, vor allem Werkzeugmaschinen, gegebenenfalls beiderseits dicht nebeneinander und in Längsrichtung der Straße in gleichen Abständen angeordnet. Durch die damit erzielte Reduzierung des Transport- as weges der Werkstücke und Einsparung an Einspannzeiten für die je Fertigungsstraße nur einmal einzuspannenden Werkstücke ergibt sich eine beträchtliche Beschleunigung und Rationalisierung der Fertigung.

Nachteilig ist bei den meisten heute bekannten 3<> Fertigungsstraßen noch, daß sie in ihrem Aufbau speziell an die Herstellung eines bestimmten Werkstückes gebunden sind. Wenn also die einzelnen Bearbeitungsmaschinen einmal beiderseits der Straße entsprechend den speziellen Fertigungserfordernissen eines Werkstückes verteilt, einjustiert und mit ihren Betten fundamentiert sind, ist eine spätere Umstellung der Fertigung auf ein geändertes oder anderes Werkstück nur nach einem unverhältnismäßig hohen Aufwand für die entsprechenden Umstellungen der Bearbeitungsmaschinen möglich. Maschinenbetten, die vorher beispielsweise entsprechend den derzeitigen VDI-Richtlinien fundamentiert waren, müssen aus ihren Fundamenten gelöst werden, woraufhin die neuen Maschinenbetten ausgerichtet und einfundamentiert werden müssen.

Es sind zwar schon eingangs genannte Fertigungsstraßen bekanntgeworden, bei denen eine spätere Umstellung der Fertigung dadurch erleichtert ist, daß die geradlinige Führung aus mit benachbarten Werkzeugmaschinenbetten oder Werkzeugmaschinenbettpaaren starr verbundenen aufeinanderfolgenden Führungsteilen zusammengesetzt ist, die jeweils Zentrier- und Spannstellen für den Werkstückschlitten aufweisen. Dennoch verblieb die althergebrachte aufwendige Einjustierung und Festlegung der verschiedenen aufeinanderfolgenden Führungen mit Werk-/eugmaschinenbetten bzw. Werkzeugmaschinenbettpaaren an Sockel- oder Gestellteilen der Fertigungsstraße, damit die in Vorschubrichtung des Werk-Stückes aufeinanderfolgenden Führungsteile für die Werkstückschlitten sowohl in lotrechter Richtung als auch in der c|uer zur Vorschubrichtung verlaufenden Richtung eine genau ausgerichtete Festlegung erfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den letztgenannten Mangel zu beheben und auch eine genau justierte Festlegung der Führungsteile nebst Werkzeugmäschinenbetten bzw. Werkzeugmaschinenbettpaaren an den Sockeln der Fertigungsstraße auf einfache und schnelle Weise zu ermöglichen.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sockel der eingangs genannten Fertigungsstraße je Reihe aufeinanderfolgender Werkzeugmaschinenbetten mindestens eine sie verbindende und parallel zur Werkstückschlittenführung verlaufende Profilstange tragen, durch die die lösbaren Werkzeugmaschinenbetten bzw. -maschinenbettpaare mit den Profilstangen entsprechenden Ausnehmungen zu den Sockeln festgelegt sind.

Durch die Anordnung solcher Profilstangen ergibt sich die genaue Ausrichtung der Werkzeugmaschinenbetten in den. beiden vorgenannten Richtungen zwangsläufig bei der Festlegung, ohne daß besondere weitere Justierungsarbeiten erforderlich wären.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedem Werkzeugmaschinenbettpaar ein gemeinsamer Sockel zugeordnet. An diesen Sockeln werden dann zwei Profilstangen parallel zueinander festgelegt und können ständig mit den Sockeln verbunden bleiben. Auf das so gebildete Gestell der Fertigungsstraße können dann die jeweils benötigten Maschinenbettpaare in leicht austauschbarer Weise entsprechend den jeweiligen Anforderungen aufgeschraubt werden. Ein Austausch der Maschinenbettpaare erfordert über die einfache Ausrichtung der Betten in Längsrichtung der Fertigungsstraße hinaus keinerlei Einjustierung mehr.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegen die aufeinanderfolgenden Sockel der Fertigungsstraße in ihrem unteren Bereich aneinander und sind zueinander starr, jedoch lösbar festgelegt. Hiermit ergibt sich für die ganze Fertigungsstraße auch ohne eine Einfundamentierung der Sockel ein starres Bett. Es kann also eine bereits vorhandene Fertigungsstraße einfach und schnell verlängert oder verkürzt werden, wenn ein neues Arbeitsprogramm mehr oder weniger Bearbeitungsvorgänge als das alte Fertigungsprogramm erfordert.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Fertigungsstraße in einer schematisch gehaltenen Seitenansicht,

F i g. 2 die Fertigungsstraße gemäß Fig. 1 in einem Querschnitt nach der Linie II-II der F i g. 1 (es sind lediglich die unmittelbar nach dem Schnitt sichtbaren Teile der gegenüber F i g. 1 geringfügig abgewandelten Straße dargestellt),

F i g. 3 das in F i g. 2 sichtbare Maschinenbettpaar und Teile des auf der einen Seite benachbarten Maschinenbettpaares in einer Ansicht von oben,

F i g. 4 die Fertigungsstraße gemäß Fig. 1 in einer die Verbindung zweier benachbarter Werkzeugmaschinenbetten zeigenden vergrößerten Ausschnittdarstellung.

Die in F i g. 1 dargestellte Fertigungsstraße besteht im wesentlichen aus gleichartigen Sockeln 1, zwei auf den Sockeln 1 in Längsrichtung der Straße nebeneinander geführten und damit zugleich zur Ausrichtung der Sockel 1 dienenden Profilstangen 2 und aus einer Anzahl Maschinenbettpaaren 3, die auf die Profilstangen 2 aufsetzbar und mit je einem Sockel 1 verschraubbar sind. Dabei sind dem eintrittsseitigen und dem austrittsseitigen Sockel 1 noch besondere, in gleicher Weise festgelegte Maschinenbetten 4 und 5 zugeordnet, von denen das Maschinenbett 4 zugleich

eine nicht besonders dargestellte Druckflüssigkeitsanlage für den nachstehend noch näher erläuterten Werkstücktransport aufweist und eine zugehörige elektrische Steuervorrichtung 6 trägt, während das Maschinenbett 5 einen zum Auffangen des am austrittsseitigen Ende der Straße angelangten (nicht dargestellten) Werkstückes dienenden Stoßdämpfer 7 tragt.

Wie insbesondere aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, weist jedes Maschinenbettpaar 3 zwei gegenüberliegende Maschinenbetten 3 α und 3 b auf, zwischen denen entlang der Mittelquerebene des Maschinenbettpaares und damit zugleich entlang der lotrechten Längsmittelebene der Fertigungsstraße eine aus zwei Führungsleisten 8 bestehende Führung für einen Werkstückschlitten 9 starr festgelegt ist. Entlang der lotrechten Mittellinien der Führung und des ganzen Maschinenbettpaares ist weiterhin ein lotrecht verschiebbarer Indexbolzen 10 angeordnet und in Längsrichtung des Maschinenbettpaares 3 sind in entsprechenden Ausnehmungen der beiden Führungsleisten 8 noch zwei Spannbacken 11 angeordnet, die aus ihrer mit den Führungsleisten 8 bündigen Normallage zur Festspannung des Werkstückschlittens 9 nach unten bewegbar sind. Im übrigen weist jedes Maschinenbettpaar 3, dessen Länge entsprechend den Erfordernissen der zugehörigen (nicht dargestellten) Bearbeitungseinheiten unterschiedlich sein kann, im Bereich der Führungsleisten 8 beiderseits noch seitliche Ausnehmungen 12 auf, die zur Spanabführung dienen.

Jedes Maschinenbettpaar 3 ist mit dem zugeordneten Sockel 1 beiderseits jeder Profilstange 2 mittels Schrauben 13 verschraubban Außerdem sind die in Längsrichtung der Fertigungsstraße aufeinanderfolgenden Sockel 1 auch in ihrem unteren Bereich an den Stellen 14 (Fig. 1) in nicht besonders dargestellter Weise aneinander lösbar festgelegt. Schließlich sind die einzelnen Maschinenbettpaare 3 auch noch über in F i g. 4 dargestellte Verschraubungen 15 miteinander verschraubt, die im Falle des Wechselns eines Maschinenbettpaares einfach gelöst werden können.

Entlang unteren Ausnehmungen der Sockel 1 ist eine waagerechte Förderkette 16 angeordnet, die zwischen dem eintrittsseitigen und dem austrittsseitigen Sockel 1 verläuft und zum Rücktransport der am Ende der Straße angelangten Werkstückschlitten 9 (nach Abbau der nicht dargestellten Werkstücke) nach der Eintrittsseite der Fertigungsstraße hin dient. Damit der Werkstückschlitten 9 den entsprechenden Kreislauf selbsttätig ausführen kann, ist jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten sowie zwischen dem vorletzten und dem letzten Sockel 1 ein einer Fertigungsschrittlänge — und damit etwa einer Sockelbreite — entsprechender Abstand freigehalten, der oben lediglich durch die Profilstangen 2 und unten durch Verbindungsträger 17 überbrückt wird. Ferner ist am eintrittsseitigen Sockel 1 an einer Führung 18 ein lotrecht verschiebbarer Wagen 19 und am austrittsseitigen Sockel 1 eine lotrechte Führung 20 mit einem weiteren Wagen 21 angeordnet, wobei die beiden Wagen 19 und 21 zwischen den in Fig. 1 dargestellten oberen Stellungen und unteren Stellungen verschiebbar sind, bei denen auf den Wagen befindliche, den Führungsleisten 8 ähnliche Führungsleisten 8 α etwas unterhalb dem oberen Kettentrum der Förderkette 16 liegen.

Die im Maschinenbett 4 befindliche Druckflüssigkeitsanlage dient unter anderem zur Versorgung eines Vorschubzylinders 22, aus dem ein nicht sichtbarer Vorschubkolben gerade um die Länge eines Fertigungsschrittes in Bewegungsrichtung der Werkstückschlitten 9 nach vorn herausschiebbar ist. Mit der Druckflüssigkeitsanlage werden ferner über in den Maschinenbettpaaren 3 vorgesehene (nicht dargestellte) Kanäle und über die Maschinenbettpaare 3

ίο miteinander verbindende Leitungen 23 (Fig. 1) und Verschraubungen (F i g. 4) auch die Indexbolzen 10 und die Spannbacken 11 entsprechend dem Programm der Steuervorrichtung 6 betätigt.

Zum Betrieb der beschriebenen Fertigungsstraße

»5 werden auf die einzelnen Maschinenbetten 3 α und 3 b mittels in den Betten befindlicher üblicher T-Nuten 25 nicht dargestellte Bearbeitungseinheiten so montiert, daß der gewünschte Arbeitsvorgang an dem gerade dort befindlichen Werkstück vorgenommen werden

*° kann. Bei dieser Montage der Bearbeitungseinheit ergibt sich die richtige Lage des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück schon durch die beschriebene einstückige Verbindung des Maschinenbettes mit der Zentrier- und Spannvorrichtung für den Werkstück-

^a5 schlitten 9. Es ist lediglich noch erforderlich, die Bearbeitungseinheit entlang den T-Nuten 25 so auszurichten, daß der gewünschte Bearbeitungsvorgang, z. B. ein Bohrvorgang, mit dem vorgesehenen Vorschub vorgenommen werden kann.

Zur Vornahme der unterschiedlichen Bearbeitung, die außer einer zerspanenden Bearbeitung auch zahlreiche andere Bearbeitungsformen, z. B. eine Warmbehandlung oder eine Abschreckbehandlung umfassen kann, wird das zu bearbeitende Werkstück zunächst auf einem Werkstückschlitten 9 festgespannt und mitsamt dem Schlitten auf den in seiner oberen Endstellung befindlichen Wagen 19 aufgesetzt. Außerdem werden auch die in Vorschubrichtung der Werkstückschlitten 9 folgenden Bearbeitungsstellen mit je

♦° einem (noch leeren) Werkstückschlitten 9 besetzt, so daß schließlich lediglich der in F i g. 1 linke Wagen 21 unbesetzt bleibt.

Daraufhin wird die Fertigungsstraße durch Einschalten der Steuervorrichtung 6 in Gang gesetzt, wo-

durch zunächst der im Zylinder 22 befindliche Kolben in Vorschubrichtung der Fertigungsstraße um die Länge eines Werkstückschlittens 9 — und damit gerade um einen Fertigungsschritt — aus demselben herausbewegt wird. Dadurch ist der mit dem Werkstück versehene Werkstückschlitten 9 über die erste Fertigungsstelle gelangt, während der vorher an der letzten Fertigungsstelle gewesene, noch leere Werkstückschlitten 9 auf den dortigen Wagen 21 verschoben ist und durch den Stoßdämpfer 7 dort zuriickgehalten wird. Dabei bildet der Stoßdämpfer 7 zugleich einen Anschlag, über den die aneinander anliegenden nachfolgenden Werkstückschlitten 9 mit hinreichender Genauigkeit an den neuen Bearbeitungsstellen angehalten werden. Die genaue Ausrichtung der Werk-

stückschlitten 9 an den einzelnen Bearbcitungsstellen erfolgt dann durch die Indexbolzen 10, die nunmehr durch die Steuervorrichtung 6 und die Druckflüssigkeitsanlage etwas nach oben in je eine (nicht dargestellte) angepaßte konische Bohrung der dorti-

gen Werkstückschlitten 9 hineinbewegt werden. Der nächste gesteuerte Vorgang besteht in einer Ahwärtsspannung der Spannbacken 11 der einzelnen Maschinenbettpaare 3, wodurch die vorher zenirierten

Werkstückschlitten 9 nunmehr fest an die Führungsleisten 8 der Maschinenbettpaare gespannt werden.

Nach dieser Festspannung gibt die Steuervorrichtung 6 einen weiteren Impuls, durch welchen die auf den Werkzeugmaschinenschlitten 3 α und 3 b befindlichen Bearbeitungseinheiten in Gang gesetzt werden. Während dieser Bearbeitungen wird vor den inzwischen wieder in den Zylinder 22 zurückbewegten Vorschubkolben ein neuer, mit einem noch unbe-

von der vorherigen Bearbeitungsstelle zur neuen Bearbeitungsstelle versetzt zu werden. Es ist also weder eine Fundamentierung zu lösen noch überhaupt ein Sockel 1 zu versetzen.

Soll die Fertigungsstraße beispielsweise verlängert werden, so kann auch dies ohne größere Umbauarbeiten erfolgen. Zunächst sind die einzelnen Maschinenbettpaare 3 von den vorhandenen Sockeln 1 abzunehmen und das am austrittsseitigen Ende der

arbeiteten Werkstück versehener Werkstückschlitten 9 i° Fertigungsstraße befindliche Maschinenbett 5 nebst auf den dortigen Wagen 19 aufgesetzt und der auf Sockel 1 so weit nach vorn zu versetzen, daß in ihrer dem Wagen 21 befindliche leere Werkstückschlitten 9 Zahl der Zahl der neuen Bearbeitungsstellen entspremit dem Wagen 21 nach unten auf die umlaufende chende Sockel 1 zwischen dem bisherigen vorletzten Förderkette 16 abgesenkt. Sind die Arbeitsgänge aller Sockel und die mit dem letzten Sockel 1 verbunden Bearbeitungseinheiten der Fertigungsstraße durchge- ¹S bleibenden Verbindungsträger 17 eingesetzt werden führt, dann wird dies der Steuervorrichtung 6 durch können. Sollte die Länge der vorher verwendeten einen weiteren Impuls mitgeteilt, woraufhin zunächst Pfil 2 ih h h i

die Spannbacken 11 aller Bearbeitungsstellen wieder gelöst und auch die Indexbolzen 10 wieder nach unten in ihre Freigabestellung zurückbewegt werden. Es kann somit der nächste Fertigungsschritt erfolgen. Durch den jetzt folgenden zweiten Vorschub des Vorschubkolbens gelangt der mit dem Werkstück versehene Werkstückschlitten 9 zur zweiten Bearbei-

Profilstangen 2 nicht mehr ausreichen, so sind neue längere Profilstangen einzusetzen. Dann ist noch die Verlängerung der Förderkette 16 erforderlich, die aber auch — z.B. durch Einsetzen neuer Kettenglieder — ohne erheblichen Aufwand vorgenommen werden kann.

Es brauchen schließlich nur noch die dem/neuen Arbeitsprogramm entsprechenden Maschinenbetttungsstelle und der vorher an der vordersten Bearbei- ^a5 paare 3 auf die zugehörigen Sockel 1 aufgeschraubt tungsstelle befindliche (noch leere) Werkstückschiit- und mittels der Verschraubungen an die Druckflüssigten9 auf den inzwischen wieder in seiner in Fig. 1 ' keitsanlage angeschlossen zu werden, woraufhin die dargestellten obersten Stellung angelangten Wagen verlängerte Fertigungsstraße mit einer entsprechend 21, wobei er durch den Stoßdämpfer 7 ausgerichtet vergrößerten Zahl von Werkstückschlitten 9 in Gang wird. Es kann nun die nächste Bearbeitung des 3<> gesetzt werden kann.

Werkstückes an der zweiten Bearbeitungsstelle be- Wenn bei den heute üblichen Bearbeitungsein-

ginnen, nachdem die Werkstückschlitten 9 zunächst heiten ein Wechsel der Bearbeitungsstelle auch noch wieder in der bereits beschriebenen Weise zentriert einen gewissen weiteren Aufwand erfordert, der vor und festgespannt wurden. So folgt einer Bearbeitung allem mit dem Ortswechsel der zugehörigen Druckdie nächste, gegebenenfalls auch doppelseitige Be- 35 flüssigkeitsanlage und mit einem neuen elektrischen arbeitung des Werkstückes von zwei gegenüberliegen- Anschluß an eine elektrische Zentrale od. dgl. verden Bearbeitungseinheiten her, bis schließlich das bunden ist, so sei schließlich noch darauf hingewiefertig bearbeitete Werkstück mit dem zugehörigen sen, daß auch hier neue Vorschläge gemacht wurden, Werkstückschlitten 9 auf dem Wagen 21 angelangt die den Wechsel der einzelnen Bearbeitungseinheiten ist. Hier wird es während der Bearbeitung der nach- 4o erheblich vereinfachen und beschleunigen. Danach ist folgenden Werkstücke vom Werkstückschlitten 9 ab- es ohne weiteres möglich, selbst umfangreichere gespannt, während der leere Schlitten mit dem Wagen ' Änderungen an einer vorhandenen Fertigungsstraße 21 nach unten auf die Förderkette 16 gebracht wird, ohne Spezialkräfte und insbesondere ohne qualifidie ihn wieder nach der Eintrittsseite der Fertigungs- zierte Elektriker vorzunehmen, z. B. lediglich durch straße hin unter den dort gerade in seiner untersten 45 an den einzelnen Sockeln 1 vorgesehene Steckkon-Stellung befindlichen Wagen 19 bringt. Auf den mit takte 26 zum Netzanschluß sogenannte Wechseldem Wagen 19 wieder nach oben gebrachten leeren elektriken jeder Bearbeitungseinheit über einen Siche-Werkstückschlitten 9 wird nunmehr das nächste, noch rungskasten 27 und einen Hauptschalter 28, auch unbearbeitete Werkstück gespannt, woraufhin — auch wenn sich beispielsweise der hydraulisch gesteuerte nach Rückkehr des Wagens 21 in seine oberste Stel- 5° Bewegungsablauf und damit der ölmengenbedarf an lung — der nächste Fertigungsscjmtt erfolgen kann. der Bearbeitungsstelle erheblich ändern sollte.

Sollte für die richtige Aufspannung der Werkstücke Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten der

auf die Werkstückschlitten 9 mehr Zeit benötigt wer- beschriebenen und dargestellten Fertigungsstraße geden. als zwischen den einzelnen Fertigungsschritten bunden. So könnte z. B. einer Zentrier- und Einzur Verfügung steht, dann kann die Beschickung des 55 spannstelle statt eines Maschinenbettpaares lediglich Wagens 19 selbstverständlich auch von einer beson- ein einziges Werkzeugmaschinenbett in der beschrie-

deren (nicht dargestellten) Aufspannstelle für die
Werkstücke aus erfolgen, der die leeren Werkstückschlitten über die Förderkette 16 zugeführt werden.

Soll ein vorher ausgeführtes Bearbeitungsprogramm geändert werden, so können die damit verbundenen
Umstellungen der Bearbeitungseinheiten außerordentlich schnell erfolgen. Zum Wechseln braucht lediglich
die ganze Bearbeitungseinheit bzw. das Paar Bearbeitungseinheiten mitsamt dem zugehörigen Maschinenbettpaar 3, mit dem es eine bzw. zwei selbständige
Werkzeugmaschinen bildet, nach entsprechendem
Lösen der Schrauben 13 und der Verschraubung 15

benen Weise zugeordnet sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Fertigungsstraße mit entlang einer geradlinigen Führung schrittweise vorschiebbaren Werkstückschlitten, wobei die Führung aus mit benachbarten Werkzeugmaschinenbetten oder Werkzeugmaschinenbettpaaren starr verbundenen aufeinanderfolgenden Führungsteilen zusammengesetzt ist, die jeweils Zentrier- und Spannstellen

für den Werkstückschlitten aufweisen, und wobei alle Werkzeugmaschinenbetten bzw. Werkzeugmaschinenbettpaare auf Sockeln der Fertigungsstraße festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockel (1) je Reihe aufeinanderfolgender Werkzeugmaschinenbetten (3 a bzw. 3&) mindestens eine sie verbindende und parallel zur Werkstückschüttenführung (8) verlaufende Profilstange (2) tragen, durch die die lösbaren Werkzeugmaschinenbetten bzw. -maschinenbettpaare (3 a, 3 b bzw. 3) mit den Profilstan-

gen entsprechenden Ausnehmungen zu den Sockeln (1) festgelegt sind.

2. Fertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Werkzeugmaschinenbettpaar (3) ein gemeinsamer Sockel (1) zugeordnet ist.

3. Fertigungsstraße nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Sockel (1) der Fertigungsstraße in ihrem unteren Bereich aneinander anliegen und zueinander starr, jedoch lösbar festgelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909520/215