DE1912362A1

DE1912362A1 - Mehrzweck-Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1912362A1
Application number: DE19691912362
Authority: DE
Inventors: Williamson David Theodo Nelson
Original assignee: Molins Machine Co Ltd
Current assignee: Molins Machine Co Ltd
Priority date: 1968-03-13
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1970-09-10
Also published as: ES364753A1; GB1263911A; FR2003807A1; BE729652A; NL6903834A; CA934949A

Description

Mehrzweck-Werkzeugmaschine

Me Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen und Psoduk« tioasaalagen salt Werkzeugmaschinen*

la der deutsches Patentschrift (P 16 02 895«8) ist eine Proäuktiaasanlage sum Herste Ilen einer Vielfalt von Seiles offenbart, die mehrere numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen und automatische Sransporteinriohtungen sam !Transport von Werkstücken auf Paletten 2u. unä ifoa aero ¥eElsseugmaschi:oen enthält, so dass jedes Iferksttiok as sin© ausgewählte Zahl von Werkzeugmaschinen a"bgege"ben werdea kan33_? von denen ;jeäe für das aus dem Werkstück su f©rtig©acle Seil ausgewählte Bearbeitungsvorgäng© fluEohflihrte Di© oben erwähnte Patentschrift offenbart iasbesonäeEe ]?Eäsinaschinen₉ Bohrmaschinen unä kombiniert© Sechsachsen-Präs- imd Bohrmaschinen.

Bei eiiier Produktionsaalag© zum Herstellen einer Vielfalt von Seilen ait rijehreren numerisch gesteuerten

iMSPECTED

Bearbeitungseinheiten und automatischen Iransporteinrichtungen zum Transport von Werkstücken auf Werkstück= halters wie Paletten zu unä von den Maschinen, so äass jjeäes Werkstück an eine oder mehrere der ausgewählten Bsar^beiiimgseirsbeiteii a'bgege'ben wiEä'c, voa denen jede ftlre das aus dem Werkstück zu, fsEtigeaß© 5©ü aGSge« wllilts Beasfbsituiigsvorgange uusohfuhsrcr, sisd. gemäsa des l??SiECioag suffiinäest einige äss Beas^eitcagaeinheiten iüiii]beits33 Eit αορρθίΐΐΰΐ Ysai?@aäöagasw©ote₉ geeigaet siiisalj um ein Werksttblc sy, äEehsa sad ®s mit eines sioh siöut ^ s eh en des Wsrkseug siifQ AasflihEsa eiaer Bsehlieaitbeitiffig iri liug£i£f sii kaltes ₉ eaä seqi anderen gssigrjet, us eis Werksaag sn, dEehsa issS ©s mit eiaem sioh Kiöht drehenden Werkstücke sam AixefuhEQa ©Ines

itume« "belstjiQlswelsg @ia@s Jräs·=» odes-

in Eingriff sr, halt

Eine Bsai'beitungseiaheit w%'i&h ':7<b!'sqt aaoh ä@r liegeijäen Erfindung eine öEebfe^e Späaöcl auf₉ festes Mittel sum Haltesa einer Paletvs ißi" ons AafaabH© Is öer Spiüdel geeigneten PattsESg is« KIt¹UQl₀ u® die Spindel relativ zu den Haltemitisel-s nti "i-dwegess₉ so die Spindel ein ausgewähltes I?Rt*6e:^{;; 1}TOa oises: von de Haltemitteln gehaltenen Palette isi-·-; üsjsohliessenä In öera Putter ein Werk0tHok mim E^saiilligeH etoes ma» sohinellen EeaslDeitasa des ¥©East!fcse aufnehmen kaaa

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ORIQiNAL INSPECTHi

Eine Produktionsanlage weist ferner nach der Erfindung, zumindest eine Bearbeitungseinheit mit einer drehbaren Spindel auf, mit Haltemitteln mit mehreren Palettentragenden Stellen, mit Mitteln, die eine Relativbewegung zwischen der Spindel und den Haltemitteln erzeugen, so dass eine Palette an irgendeiner der Paletten-tragenden Stellen für die Spindel zugänglich sein kann, und mit mehreren Paletten, von denen jede an irgendeiner der Paletten-tragenden Stellen getragen werden kann, wobei die Paletten folgendes tragen können:

a) Werkstücke, die, auf der Palette befestigt, durch ein sich drehendes, in der Spindel gehaltenes Werkzeug bearbeitet werden sollen,

b) Werkzeuge, die von der Palette abgenommen und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

c) Werkstücke von im allgemeinen zylindrischer Eorm, die von der Palette abgenommen und in der Spindel aufgenommen werden .sollen,

d) Putter, die von der Palette abgenommen und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

e) bereits mit Werkstücken beladene Putter oder Planscheiben <, ^ie von der Palette abgenommen und in der Spindel auf gen t.... *: werden sollen,

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ßAD ORIGINAL

f) Werkzeuge, die, "während sie in der Palette gehalten werden, dazu benutzt werden sollen, um die Stirnseite eines sich drehenden Werkstückes, das in der Spindel gehalten wird, zu "bearbeiten,

g) Werkzeuge, die, während sie zu der Palette gehalten werden, dazu "benutzt werden sollen, um die Umfangsflache eines sich drehenden, in der Spindel gehaltenen Werkstückes zu bearbeiten und

h) "bewegliche" Werkzeuge, die gedreht werden können, während sie in der Palette gehalten werden, um ein sich nicht drehendes, in der Spindel gehaltenes Werkstück zu bearbeiten.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage und von Bearbeitungseinheiten nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar stellen dar:

Figur 1 eine schematische Aufsicht auf eine Bearbeitungseinheit mit doppeltem Verwendungszweck,

Figur 2 eine schematische, perspektivische Ansicht der Einheit, in Richtung des Pfeiles P2 in Figur 1 gesehen,

Figur 3 eine schematische, perspektivische Ansicht der Einheit, in Richtung des Pfeiles P3 in Figur 1 gesehen und

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Figur 4 eine schematische Aufsieht auf eine Produktionsanlage.

Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Einheit weist einen ebenen Sockel 1 auf, an dem swei parallele, geradlinige Führungen 2 und 3 befestigt sind₉ die im. Abstand voneinander verlaufen und einen Eanal mit Endanschlägen 4 und 5
bilden. Ein Gehäuse 6 ist auf einem Socke-!teil 7 (Figur 3) befestigt aad passt in den Kanal zwischen den Führungen 2 und 3 j so dass das Gehäuse β entlang dee Kanals verschiebbar ist.

Eine Bewegung in einer Richtung parallel su den Führungen 2 und 3 wird im folgenden ale Bewegung entlang einer
Z-Aohse oder Bewegung in der Z»Riehtung angesehen; eine horizontale Bewegung senkrecht zu den Führungen 2 und 3 als Bewegung entlang einer Z~Achse oder als Bewegung in der X-Richtung und eine vertikale Bewegung als Bewegung entlang einsr Y~Achse oder Bewegung in der Y-Richtung. In den Figuren 1 bis 3 sind die X-, Y- und Z-Aohsen angegeben. Das Gehäuse 6 ist folglich in der Z-Richtung
entlang der Führungen 2 und 3 bewegbar.

Daa G-ehäuee β weist Seitenwände 8 und 9 und ein Oberteil 10 auf and enthält ein etwa bloclcähnliches Glied 11,
das vertikal (d.h. in der Y-Riohtrag) aufgrund von
seitliches Yorsprüflgens dio in em Ίβϊ lauen finite r!c»£

BAD ORIGINAL

Seitenwände 8 und 9 befindlichen vertikalen Kanälen 12 laufen, bewegbar ist. Im Glied 11, dazu relativ in X-Richtung "bewegbar, ist eine Spindelstockeinheit 13 untergebracht, die eine Spindel enthält, die um eine horizontale (X-)Achse rotieren lcana und an ihrem vorderen Er«€e 14 (Figur 1) ein Putter trägt., Di© tSpindel kann folglich relativ sum Sockel 1 in drei zueinander senkrechten Richtungen - entlang der Z-Aehae mittels Bewegung des (xehauses β relativ se den Pühruagen 2 und entlaag der Y-Achse mittels Bewegung des Gliedes'11 rslatl"/ su öen Seitenwandea S imü 9 uaä ©atlang'der X-Achse mittels Beweguag der Spiadelstoekeinheit 13 relativ zu dem Glied 11 - "bewegt

Zusätzlich ist das Gehäuse relativ se d@a Söekelteil 7 ura eine vertikale Achse, die sieh durch den Mittelpunkt äea Gehäuses erstreckt, iiinkelförmig bewegbar_o Pigur 1 zeigt das Gehäuse usa 3,Iese Achse verdreht. M?. winkelförmige Bewegung setzt dis SpimaeX in der Spinde stockeinheit 13- in die lage, Ia eiae?: se ä@r X«Richtun geneigten Richtung Drehbearbeitungea amgsiif LitaE©a und i dieser geneigten Richtung mittels Bewegoag der Spindel stockeinheit 13 relativ zum Glied 11 "bowogt zu. werde»_c

Die Spindel wird mittels eines tejflPaulis©hen. (sieht äs: gestellten) Mote;.^ gedieht_s w©lj©i äi© anäer-ea oben b©-- sohrisbenen Bewegung en glelshfalls mittels hyäi'aiilisol

BAD ORIGINAL

(nicht dargestellter) Motoren "bewirkt werden. Die winkelförmige Bewegung der Spindel um ihre Drehachse kann gesteuert werden, um die Spindel in irgendeiner ausgewählten Ausrichtung anzuhalten.

An Stellen, die in einer parallel zu den Führungen 2 und 3 verlaufenden Linie liegen und gegenüber dem Spindelstockgehäuse 6, sind Paletten-Halteeinrichtungen in folgender Weise auf dem Sockel 1 befestigt. Zwei der Einrichtungen, 15 und 16 (Figur 3)> weisen je eine feststehende, vertikale Fläche 17 und eine Lade/Entladeplatte 18 auf, die an dem oberen, horizontalen Rand der Fläche 17 gelenkig angebracht ist. Mittels eines hydraulischen Hebers 19 (Figur 2), der verschwenkbar an der Rückseite der Platte 18 befestigt ist, kann letztere zwischen einer vertikalen Stellung, in der ihre Vorderseite mit der festliegenden, vertikalen Fläche in der gleichen Ebene (wie in Figur 3 dargestellt) liegt, und einer horizontalen Stellung (wie für die Einrichtung 15 in Figur 2 dargestellt) bewegt werden.

Die Vorderseite der Platte 18 kann eine Palette (von noch zu beschreibender Form) aufnehmen, wenn sich die Platte in ihrer horizontalen Stellung befindet. Die Platte kann dann in ihre vertikale Stellung bewegt und die Palette (mittels nicht dargestellter Mittel) auf die featetehende, vertikale Fläche 17 gesenkt

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werden. Mit der Fläche 17 sind elektromechanische, in der deutschen Patentschrift (P 14 77 605.7) "beschriebene Einrichtungen verbunden, die die Palette genau anordnen und sie an der Fläche festlegen können. Eine Palette auf der Fläche 17 kann (mittels der oben erwähnten, nicht dargestellten Mittel) auf die Platte angehoben werden, wenn sich letztere in ihrer vertikalen Stellung befindet, und die Platte 18 kann dann in ihre horizontale Stellung zur Abnahme der Palette von der Platte bewegt werden.

Die Einrichtungen 15 und 16 sind, wie dargestellt, nebeneinander angeordnet und neben der Einrichtung 16 befindet sich eine weitere Palettenhalte-Einrichtung 20, die eine U-förmig gestaltete Konsole 21 mit vertikalen Armen enthält, in denen eine horizontale Welle, die ein würfelförmiges Glied 22 trägt, drehbar gelagert ist. Das Glied 22 kann folglich um eine horizontale Achse gedreht werden, um irgendeine ausgewählte seiner vier Flächen, die parallel zu dieser Achse liegen, in vertikaler Stellung gegenüber dem Spindelstockgehäuse 6 auszurichten. Jede dieser vier Flächen des Gliedes 22 hat zugehörige elektroraechanische, in der deutschen Patentschrift (P 14 77 605.7) beschriebene Einrichtungen, die eine Palette genau anordnen und sie auf der Fläche festlegen können. Eine Palette wird aufgenommen auf oder abgenommen von einer Fläche, wenn 'letztere sich in ihrer oberen, horizontalen Stellung befindet.

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Die Einrichtung 20 weist weiter eine annähernd quadratische Platte 23 auf, die nächst einem Ende des würfelförmigen Gliedes 22, mit diesem zusammen drehbar, montiert ist und die sich auf der dem Glied 22 gegenüberliegenden Seite des Armes der Konsole 21 befindet. Eine tischplatte 24 ist an einem Rand der Platte 23 gelenkig angebracht mit zugehörigen elektromechanischen, in der deutschen Patentschrift (P 14 77 605*7) beschriebenen Einrichtungen, die eine Palette genau anordnen und sie auf der !Tischplatte festlegen können ο Aufgrund ihres Gelenkes kann die Tischplatte 24» wenn der mit Gelenk versehene Rand der Platte 23 sich in der oberen horizontalen Stellung befindet, eine horizontale Stellung einnehmen (wie in !figur 3 dargestallt), in der eine Palette auf die !Tischplatte aufgenommen oder von ihr abgenommen werden kana* Die Tischplatte kann ferner um ihr Gelenk "bewegt werden, um eine vertikale Stellung in einer Ebene einzunehmen, die senkrecht zu, den vier Paletten-tragenden Flächen des würfelförmigen Gliedes 22 liegt.

Die "beschriebenen Paletten-haltenden Einrichtungen ergeben folglich sieben Paletten-tragende Flächen, nämlich die "beiden feststehenden Flächen 17» die vier Flächen des würfelförmigen Gliedes 22 und die Fläche der End- tisohplatte 24. Übrigens sind die beiden Platten 18 nicht dazu vorgesehen, Paletten-tragende Flächen zu

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"bilden, da sie lediglich als Durchgangsflächen dienen, die die Aufnahme von Paletten auf die und Abnahme von Paletten von den Flächen 17 ermöglichen.

Alle Paletten, die mit der Bearbeitungseinheit "benutzt werden, sind von der gleichen quadratischen Gestalt und gleichen Abmessungen, aber von unterschiedlicher Aus= bildung«, „je nach des Zv;eck, dem sie diesen < > Grundsatz-

.Hob giöt es folgend© acht verschiedene Palettenaus= bild im gea 2

A. Palettes, die Werkstücke tragea ₉ die maschinellen Be=- arbeitungen wie Fräsen oder Bohren unterworfen itferden sollen, während das Werkstück auf der Palette "befestigt " ist, and zwar mittels eines rotierenden, Ia das Spindel der Spindelstockeinheit 13 gehaltenen Schneidwerkzeuges„ Zwei solcher Paletten A sind in !Figur 3 dargestellte

B. Paletten, die Schneidwerkzeuge wie Präaor und Bohrer tragen, die mit ihren Schäften von der Palette abstehen., so dass ein Werkzeug von der Palette in ä©r Spindel der Spindelstockeinheit 13 zur Durchführung ©ia@E saaschiaeX--len Bearbeitung an einem Werkstüok₉ äas auf einer Palet^ ta A befestigt ist, aufgenommen vierten lcann« Eine Palette B Ist in Pigur 3 dargestellt.

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C. Paletten, die Werkstücke von allgemein zylindrischer Gestalt tragen, die von der Palette in der Spindel der Spindelstockeinheit 13 aufgenommen werden können. Das Werkstück kann dann von der Spindel gedreht und einer maschinellen Bearbeitung wie einer Drehbearbeitung unterworfen werden. Eine solche Palette C, die mehrere Werkstücke trägt, ist in Figur 3 dargestellt.

D. Paletten, die Spannfutter zur Aufnahme von der Palette in die Spindel der Spindelstockeinheit 13 tragen. Diese Spannfutter ermöglichen es der Spindel, ein Werkstück mit Abmessungen aufzunehmen, die das in der Spindel eingebaute Putter nicht handhaben kann. Die Spindel kann zunächst ein geeignetes Putter von einer Palette D aufnehmen und dann das Werkstück von einer Palette C.

S. Paletten, die vorbeladene Putter oder Planscheiben tragen, d.h. Putter oder Planscheiben, die Werkstücke halten, zur Aufnahme .von der Palette in die Spindel der Spindelstockeinheit 13. Diese Paletten dienen dazu, Werkstücke von ungünstiger Gestalt zu handhaben, beispielsweise Werkstücke, die bereits maschinell bearbeitet sind. Derartige Werkstücke können vorab in ein Putter oder auf eine Planscheibe ein- oder aufgesetzt sein, wobei Putter oder Planscheibe entsprechend zur Aufnahme in das Putter der Spindel der Spindelstockeinheit ausgebildet sind.

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P. Paletten, die Stirnwerkzeuge und Bohrstangen tragen, d.h. Werkzeuge,die fest an der Palette gehalten -werden und währenddessen eine maschinelle Bearbeitung an die Stirnfläche eines von der Spindel der Spindelstockeinheit 13 gehaltenen und gedrehten Werkzeuges durchführen.

G. Paletten, die eine vorstehende ITaTDe mit radial zu dieser sich erstreckenden Drehwerkzeugen tragen, die, während sie fest in der Nabe gehalten werden, eine Drehfbear"bettung ausführen, indem sie den Umfang eines in der Spindel der Spindelstoekeinheit 13 gehaltenen und gedrehten Werkstückes angreifen. Eine solche Palette G- ist in Pigar 3 dargestellt.

H. Paletten, die bewegliche Werkzeuge tragen, d.h. Werkzeuge, die angetrieben werden können, um sich, während sie in der Palette gehalten werden, zu drehen, wie Fräser, Bohrer und Schleifer. Diese Werkzeuge können ein in der Spindel der Spindelstockeinheit 13 gehaltenes Werkstück bearbeiten, wobei die Spindel sich während dieser Bearbeitung nicht dreht. Z.B. kann ein aussermittiges Loch in die Stirnfläche eines zylindrischen Werkstückes gebohrt werden.

Die verschiedenen maschinellen Bearbeitungen, die mit der Bearbeitungseinheit durchgeführt werden können ₉ sind im wesentlichen önroh die okirre Beschreibung der

schiedenen Ausbildungen der Paletten offenbart. Ins-"besondere sind folgende Bearbeitungsvorgänge möglich:

1) Die Spindel der Spindelstockeinheit kann ein Schneidwerkzeug von einer Palette B aufnehmen und drehen, um ein an einer Palette A "befestigtes Werkstück zu "bearbeiten. Befindet sich die Palette A auf einer •der Flächen 17 oder auf der vertikalen Fläche des würfelförmigen Gliedes 22 gegenüber dem Gehäuse 6, kann die Spindel gegen die Fläche des Werkstückes, die dem Gehäuse 6 gegenüberliegt, arbeiten. Befindet sich die Palette A auf der Tischplatte 24 (in deren vertikaler Stellung), kann die Spindel gegen jede der Seitenflächen des Werkstückes arbeiten, wobei die Tischplatte 24 um die horizontale Achse gedreht wird, um der Spindel die erforderliche Fläche darzubieten. Die zuvor beschriebene winkelförmige Bewegung des Gehäuses 6 um eine vertikale Achse setzt die Spindel instand, senkrecht an der zu bearbeitenden Fläche anzugreifen oder in einer zur Senkrechten geneigten Stellung.

2) Die Spindel der Spindelstockeinheit kann ein Werkstück von einer Palette 0 aufnehmen oder sie kann zunächst ein Futter von einer Palette D und dann ein Werkstück von einer Palette C in diesem Futter auf-

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nehmen oder sie kann ein vorbeladenes Putter oder eine vorgeladene Planscheibe von einer Palette E aufnehmen. Die Spindel kann dann das Werkstück drehen und es einer Drehbearbeitung unterwerfen, indem sie es in Eingriff mit einem Werkzeug in- der Habe auf der Palette G "bewegt. Das Werkstück kann auch einer Stirnf lachen "bearbeitung unterworfen werden, indem beispielsweise in den Mittelpunkt der Stirnfläche gebohrt wird, wozu die sich drehende Spindel gegen ein in einer Palette F gehaltenes Werkzeug bewegt wird. Weiterhin kann das Werkstück einer aussermittigen Bearbeitung an seiner Stirnfläche unterworfen werden, indem die Spindel, die sich während dieser Bearbeitung nicht dreht, gegen ein bewegliches, sich drehendes Werkzeug auf einer Palette H bewegt wird

Paletten H mit drehbaren Werkzeugen sind gewöhnlich auf den feststehenden, vertikalen Flächen 17 aufgenommen, hinter denen sich ein nicht dargestellter Antriebsmechanismus zum Drehen der Werkzeuge in einer* solchen Palette befindet. Jedoch könnte ein solcher Antriebsmechanismus auoh innerhalb des würfelförmigen Gliedes 22 vorgesehen aein, so dass eine Palette H auf jeder der vier Flächen des Gliedes 22, die parallel zu dessen Drehachse liegen, benutzt werden kann.

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Es versteht .sich, dass nach der Beendigung einer besonderen maschinellen Bearbeitung das Teil oder die Teile (beispielsweise ein Werkzeug, ein Werkstück, ein Putter), welches in der Spindel des Spindelstocks zur Durchführung dieser Bearbeitung aufgenommen worden war, an die Palette oder Paletten zurückgegeben wird, von denen sie zuvor abgenommen worden waren. Wenn allerdings die Spindel von einer Palette D ein Putter aufnimmt, das zum Halten einer Reihe einander entsprechender Werkstücke geeignet ist, die eines nach dem anderen bearbeitet werden sollen, beispielsweise eine Reihe einander entsprechender, auf derselben Palette C getragener Werkstücke, dann braucht die Spindel das Putter nicht an die Palette D zurückzugeben, bevor es nicht für die Bearbeitung aller Werkstücke benutzt worden ist.

Da ein Werkstück, wenn es in einem Putter in der Spindel dee Spindelstocks gehalten wird, nur an den freiliegenden Teilen bearbeitet werden kann, weil der innerhalb des Putters gehaltene Endteil nicht zur Bearbeitung freiliegt, kann die Einheit eine (nicht dargestellte) "Umdreh"-Einrichtung aufweisen, die beispielsweise neben der Einrichtung 15 angeordnet ist. Die Spindel des Spindelstocks kann ein Werkstück an die Uradreh-Einrichtung abgeben, die das Werkstück dann herumdreht und das Ende, welches zuvor innerhalb der Spindel rehalten war, der Spindel \vieder

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zur Aufnahme im Putter darbietet. Die Spindel kann dann so "bewegt werden, dass das nunmehr freiliegende Teil, das zuvor im Putter gehalten war, bearbeitet werden kann.

Wird ein in der Spindel des- Spindelstocks gehaltenes Werkstück einer Drehbearbeitung unterworfen, so wird dabei sein Durchmesser notwendigerweise verringert. Aus diesem Grunde sind äie Werksttickhaltemittel auf den Paletten C und E von einer Porrn, die sich einem solchen Wechsel des Durchmessers anpassen kann, d.h.. das gleiche Haltemittel ist in der Lage, ein Werkstück sowohl vor "einer Drehbearbeitung desselben wie auch nach einer solchen zu halten, wenn das Werkstück wieder an die Palette zurückgegeben wird.

Ein Teil (beispielsweise ein Werkzeug, Werkstück oder Spannfutter), das in der Spindel des Spindelstocks aufgenommen ist, muss relativ zur Spindel (in der X-Richtung) genau angeordnet sein, bevor eine maschinelle Bearbeitung ausgeführt werden kann. Dies wird mittels eines Verfahrens erreicht, wie es z.B. in der deutschen Patentschrift (P 14 77 578.1) beschrieben ist, wobei das Teil gegen eine Bezugsfläche "bewegt und dann vom Putter der Spindel fest ergriffen wird. Die erforderlichen Bezugsflächen können von (nicht dargestellten) Bezugsklötzohen auf den Paletten gebildet werden.

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Die Bearbeitungseinheit arbeitet unter numerischer Steuerung. Folglich wird die Bewegung der Spindel einschliesslich ihrer Drehung unter der Steuerung eines Programmbandes bewirkt, das die Spindel veranlasst, die Bewegungen durchzuführen, die für das jeweilige Programm erforderlich sind. Es versteht sich, dass die Paletten deshalb an vorbestimmte Flächen der Paletten-tragenden Einrichtungen abgegeben werden müssen, um an Stellen zu sein, die mit dem auf Band gespeicherten Programm übereinstimmen, und dass die Werkstücke, Werkzeuge und Futter sich auf den Paletten entsprechend an vorbestimmten Stellen befinden müssen. Die bewegbaren Teile der Paletten-haltenden Einrichtungen, also die Platten 18 und 24 und das würfelförmige Glied 22 werden von einer Maschinenfunktion-Steuereinheit gesteuert.

Schleifstaub und Bohrspäne usw. werden von der Bearbeitungseinheit auf einem nicht dargestellten Förderer, der zwischen der Führung 3 und den Paletten-haltenden Einrichtungen läuft, weggefordert.

Eine Produktionsanlage mit Bearbeitungseinheiten, wie sie oben beschrieben sind, ist schaubildlich im Aufriss in Figur 4 dargestellt. Das System entspricht im wesentlichen dem in der zuerst erwähnten Patentanmeldung

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beschriebenen. Es enthält mehrere Bearbeitungseinheiten 25 "bis 30 der oben beschriebenen Art und diese sind in einer linie entlang eines Palettenvorratslagers in Gestalt eines Regals 31 angeordnet. Das Regal 31 weist durchgehende Abteile auf, die in horizontalen Reihen und vertikalen·Säulen angeordnet sind, wobei jedes Abteil eine Palette aufnehmen und unterbringen kann. Ein Transporteur 32 zwischen dem Regal und den Bearbeitungseinheiten ist entlang des Regals bewegbar und weist eine horizontale Plattform auf, die gehoben und gesenkt werden und eine Palette tragen kann. Mit der Plattform verbundene Mittel können eine Palette an jeder Seite der Plattform auf die Plattform ziehen bzw. von der Plattform stossen. Der Transporteur 32 ist folglich in der Lage, eine Palette von irgendeinem Abteil in dem Regal 31 an irgend eine der Paletten-tragenden Einrichtungen bei irgend einer der Bearbeitungseinheiten und von irgend einer der Paletten-tragenden Einrichtungen an irgendein Abteil in dem Regal abzugeben. Wie oben erklärt, werden Paletten an die Paletten-tragenden Einrichtungen in einer horizontalen Stellung abgegeben, d.h. sie werden an die Platten 18 und 24 bei deren horizontaler Stellung und an die obere horizontale Fläche des würfelförmigen Gliedes 22 abgegeben.

Auf der aera Transporteur 32 gegenüberliegenden Seit® des Regals 31 befindet sich ein weiterer, im wesentlichen

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entsprechender Transporteur 33» der eine Palette von irgend einem der Regalabteile an irgend eine einer Reihe von Arbeitseinstellstationen 34 und von irgend einer'der Arbeitseinstellstationen an irgend ein· Abteil in dem Regal abgeben kann. Die Paletten werden von Bedienungspersonen an den Arbeitseinstellstationen 34 beladen und entladen, an die Material, d.h. Werk-.stücke, Werkzeuge, Putter usw., die auf Paletten geladen werden sollen, von einem Torbereitungsbereich mittels eines Förderers 35 abgegeben werden, der auch dazu dient, Material, das von Paletten abgenommen ist, von den Arbeitseinstellstationen 34 wegzubefordern.

Die Anlage arbeitet, wie es ausführlicher in der zuerst erwähnten Patentschrift beschrieben ist, unter der Steuerung eines nicht dargestellten On-line-Coraputers. Jede Palette weist eine nur für sie gültige Kennzeichnung in Form einer binären Zahl auf, die an der Palette in einer Art, wie sie in der zuerst erwähnten Patentschrift beschrieben ist, angebracht ist, und jedes Abteil in dem Regal 31 ist einer bestimmten Palette zugeordnet. Über daa ganze System verteilte leseeinrichtungen, insbesondere bei jeder der Arbeitseinstellstationen 34» auf den Transporteuren 32 und 33 und an jeder Paletten-tragenden Fläche— auf den Paletten-tragenden Einrichtungen an den Bearbeitungseinheiten, lesen die Kennzeichnung einer Palette und geben ein entsprechendes Erkennungssignal an den Computer.

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Gesteuert vom Computer wird Material an einer Arbeitseinstellstation 34 von dem Förderer 35 abgegeben, und die Paletten, auf die das Material geladen werden soll, werden an der Arbeitseinstellstation von dem Transporteur 33 abgegeben. Sobald jede Palette beladen ist, wird sie von der Station 34 an ihr zugehöriges Abteil in dem Regal 31 mittels des Transporteurs 33 abgegeben. Der Transporteur 32, der ebenfalls vom Computer gesteuert wird, gibt Paletten von dem Regal 31 an vorbestimmte Flächen der Paletten-tragenden Einrichtungen bei einer Bearbeitungseinheit ab, die die Paletten für den von ihr auszuführenden Arbeitsgang benötigt.

Jeder der Bearbeitungseinheiten 25 bis 30 ist ein beliebigem Zugriff unterliegender Bandvorrat zugeordnet, der beispielsweise täglich mit den Programmbändern vorbeladen ist, die von dieser Einheit beispielsweise während dieses Tages benutzt werden sollen. Unter Computersteuerung überträgt die Maschinenfunktion-Steuereinheit ein ausgewähltes Band von dem Vorrat zu einer Bandabspielvorrichtung, sobald die Bearbeitungseinheit die benötigten Paletten empfangen hat und bereit ist, die Bearbeitungen in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Banäprogramm durchzuführen. Nach Beendigung dieses Programmes befördert der Transporteur 32 die für das nächste von der Bearbeitungseinheit durchzu- · führende Programm nicht benötigten Paletten zu ihren

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Abteilen In dem Regal 31 zurück und ersetzt sie durch Paletten aus dem Regal 31, die für das anschliessende Bearbeitungsprogramm benötigt werden. Der Bearbeitungsplan ist vorzugsweise so ausgearbeitet, insoweit er die maximale Ausnutzung der Maschinenkapazität anstrebt, dass im allgemeinen eine Bearbeitungseinheit eine Folge von möglichst vielen Paletten empfängt, die Werkstücke tragen, die unter Verwendung der Werkzeuge und Futter, die augenblicklich auf Paletten an dieser Einheit greifbar sind, bearbeitet werden können, bevor ein Wechsel der bei dieser Einheit greifbaren Werkzeuge und Futter bewirkt wird. Mit anderen Worten, die Abgabe von Werkstücken an die Bearbeitungseinheiten ist so geplant, dass die Notwendigkeit für den Transporteur 32, eine eine besondere Auswahl von Werkzeugen oder von Futtern tragende Palette von einer Maschineneinheit aufzunehmen und sie durch eine Palette mit einer davon verschiedenen Auswahl von Werkzeugen oder Futtern zu ersetzen, möglichst selten vorkommt.

Paletten mit Werkstücken, deren Bearbeitung beendet ist, werden von dem Regal 31 zu den Stationen 34 von dem Transporteur 33 zum Entladen zurüokbefordert. Paletten mit Werkzeugen oder Futtern, die ausgewechselt werden müssen, beispielsweise wegen Abnutzung oder well andere Auswahlen von Werkzeugen oder Futtern zur Verwendung in

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der Anlage benötigt werden, werden entsprechend zurückbefördert und dann "bei den Stationen 34 zur Rückgabe in das Regal 31 neu beladen. Paletten mit Werkstücken, die teilweise bearbeitet worden sind und in neuer Ausrichtung an der Palette befestigt werden müssen, bevor die Bearbeitung beendet werden kann, werden von dem Regal 31 durch den Transporteur 33 an Arbeitsneueinstellstationen in der Reihe der Stationen 34 abgegeben. Bei diesen Neueinstell-Stationen wird die erforderliche Feuausrichtung des Werkstückes relativ zur Palette genau durchgeführt und die Palette wird zu dem Regal 31 von dem Transporteur 33 zurückgeführt. Sie kann dann von dem Regal 31 an eine oder mehrere der Bearbeitungseinheiten 25 bis 30 von dem Transporteur 32 zur Vervollständigung der Bearbeitung des Werkstückes abgegeben werden.

Die Bearbeitungseinheiten 25 bis 30 besitzen vorzugsweise nicht alle die gleichen Fähigkeiten. Infolgedessen brauchen nur einige, z.B. zwei, die vorbeschriebene Fähigkeit der winkelförmigen Bewegung des Gehäuses 6 um eine vertikale Achse aufzuweisen. Desgleichen brauchen nur einige die Fähigkeit zu besitzen, eine gesteuerte winkelförmige Bewegung der Spindel des Spindelstocks um ihre Drehachse derart zu bewirken, dass sie bei irgend einer ausgewählten Ausrichtung angehalten werden kann.

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Die Anlage kann dem zu bearbeitenden Material, z.B. Stahl oder leichtaluminium oder "beides, angepasst werden. In dem letzten Pail kann die Anlage eine Spezial-Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungseinheit für leichtaluminium einschliessen. Im allgemeinen haben die Spindeln der Spindelstöcke indessen einen hydrostatischen Antrieb von 30 Bremspferdestärken und einen Geschwindigkeitsspielraum von 0 "bis 3000 Umdrehungen/min.

Die Paletten haben eine Kantenlänge von ca. 66 χ 66 χ 6 cm und bei den Arbeitseinstellstationen können mechanische Hilfsmittel vorgesehen sein, um der Bedienungsperson ein Laden grosser Werkstücke auf Paletten zu erleichtern.

Die oben beschriebene Anlage mit sechs sich im -wesentlichen entsprechenden Bearbeitungseinheiten (aber mit möglicherweise unterschiedlichen Fähigkeiten) ist lediglich als Ausführungsbeispiel dargestellt und die Einheiten für irgendeine besondere Anlage müssen ausgewählt werden, um den Produktionserfordernissen, denen die Anlage genügen soll, zu entsprechen. Folglich könnte eine Anlage Spezial-Bearbeitungseinheiten einschliessen, wie Fräsmaschinen und/oder Schleifmaschinen oder andere Spezial-Einheiten, deren Funktion nioht notwendigerweise darin' zu bestehen braucht, ein Werkstück spanabhebend zu bearbeiten, sondern die eine andere Art einer Bearbeitung

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ausfahren, wie Schweissen oder Prüfen. Das einzige einschränkende Erfordernis ist, dass jede Einheit eingerichtet sein muss, um Paletten nur einer gemeinsamen Grundform aufnehmen zu können, auf denen die Teile und insbesondere die Werkstücke, die zu der Einheit gebracht werden sollen, getragen werden können.

Die Anlage kann .Mehrspindel-Einheiten einschli.essen. Z.B. können Mehrfach- (beispielsweise Doppel-) Einheiten der Art, wie sie insbesondere oben beschrieben ist, vorgesehen sein, die jedoch eine gemeinsame Steuerung aufweisen, so dass die Mehrfach- (beispielsweise Doppel-) Einheiten zu gleicher Zeit die gleichen Bearbeitungen durchführen. Weiter könnte beispielsweise die Spindelstockeinheit 13 einer im wesentlichen wie beschrieben ausgebildeten Masohineneinheit mit gemeinsam gesteuerten Mehrfach-(Zwei- oder Vier-) Spindeln aufweisen, die mit solchem Abstand voneinander angeordnet sind, dass sie zu gleicher Zeit mehrere (beispielsweise zwei oder vier) kleine Werkstücke, die in entsprechendem Abstand auf einer einzigen Palette befestigt sind, bearbeiten können; auch könnte die Spindelstockeinheit zwei Spindeln aufweisen, die in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, dass sLe gleichzeitig zwei Werkstücke, deren jedes auf einer Palette eines Paares von Zwillingspaletten befestigt ist, bearbeiten können.

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Claims

Patentansprüche

M.JBearbeitungseinbeit, insbesondere zur Verwendung in einer Produktions-Anlage zum Herstellen einer Vielfalt von Seilen mit mehreren numerisch gesteuerten Bearbeitungseinheiten» automatischen Transporteinrichtungen sum Iransport von Werkstücken auf Werkstückhaltern, -wie Paletten, zu und von den Bearbeitungseinheiten, so dass jedes Werkstück "bei einer oder mehreren ausgewählten der Bearbeitungseinheiten abgeliefert wird, deren gede für das aus dem Werkstück herzustellende Teil erforderliche Bearbeitungsvorgänge durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit eine Einheit mit doppeltem Verwendungszweck ist, auf der zum einen ein Werkstück drehbar und mit einem sich nicht drehenden Werkzeug in Eingriff bringbar ist, um eine Drehbearbeitung durchzuführen, und zum anderen ein Werkzeug drehbar und mit einem sich nicht drehenden Werkstück in Eingriff bringbar ist, um eine Hicht-Drehbearbeitung, beispielsweise eine Präs- oder Bohrbearbeitung auszuführen.

2· Bearbeitungseinheit mit einer drehbaren Spindel,insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Haltemittel (15» 16, 20) mit mehreren Paletten-tragenden Stellen, durch Mittel, die eine Relativbewegung zwischen Spindel und Haltemittel» erzeugen, so dass eine Palette an irgendeiner der Palettentragenden Stellen für die Spindel zugänglich ist, und durch mehrere Paletten, deren jede an irgendeiner der Palettentragenden Stellen getragen werden kann.

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Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Paletten zur Aufnahme folgender Eeile:

a) Werkstücke, die, während sie sich auf der Palette befinden, von einem sich drehenden, in der Spindel gehaltenen Werkzeug "bearbeitet werden sollen,

b) Werkzeuge, die von der Palette'ab- und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

c) Werkstücke von allgemein zylindrischer Gestalt, die von der Palette ab- und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

d) Spannfutter, die von der Palette ab- und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

e) mit Werkstücken vorbeladene Spannfutter oder Planscheiben, die von der Palette ab- und in der Spindel aufgenommen werden sollen,

f) Werkzeuge, mittels deren,während sie in der Palette gehalten werden, die Stirnfläche eines sich drehenden, in der Spindel gehaltenen Werkstückes bearbeitet werden soll,

g) Werkzeuge, mittels deren, während sie in der Palette ge halten werden, der Umfang eines sich drehenden, in der Spindel gehaltenen Werkstückes bearbeitet werden soll, und

h) "bewegliche" Werkzeuge, die, während sie in der Palette gehalten werden, gedreht werden und so ein aioh nicht drehendes, in der Spindel gehaltenes Werketüok bearbeiten

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4. Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel ein würfelförmiges Glied (22) aufweisen, das drehbar ist, um irgendeine seiner vier Flächen der Spindel darzubieten, wobei jede dieser vier Flächen eine Palette tragen kann.

5. Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, - dadurch gekennzeichnet, dass die Paletten-Haltemittel (15» 16, 20) zumindest eine Platte (18) aufweisen, die gelenkig angebracht ist, um zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Stellung bewegbar zu sein, wobei die Platte in ihrer horizontalen Stellung mit einer Palette beladen werden und in ihrer vertikalen Stellung die Palette der Spindel darbieten kann.

6. Bearbeitungseinheit, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Paletten-Haltemittel (15, 16, 20) eine Tischplatte (24·) aufweisen, die um eine horizontale Achse drehbar und ausserdem gelenkig angebracht ist, so dass die Tischplatte eine horizontale Stellung einnehmen kann, in der sie mit einer Palette beladen werden kann, und dass die Tischplatte dann in eine vertikale Stellung gedreht werden kann, in der eine von ihr getragene Palette der drehbaren Spindel dargeboten wird.'

7. Bearbeitungseinheit, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungs-

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einheit ein Gehäuse (6) aufweist, das entlang einer ersten Achse (Z) horizontal bewegbar ist, ferner ein erstes in oder auf dem Gehäuse montiertes und entlang einer zweiten, zur ersten senkrechten Achse (Y) vertikal bewegbares Glied (11) und ein zweites, von dem ersten Glied getragenes und entlang einer dritten, zu den ersten und zweiten Achsen senkrechten Achse (X) horizontal bewegbares Glied (13), das die drehbare Spindel trägt.

8. Produktionsanlage zum Herstellen einer "Vielfalt von Teilen mit mehreren numerisch gesteuerten Bearbeitungseinheiten, automatischen Transporteinrichtungen zum Transport von Werkstücken auf Werkstückhaltern, wie Paletten, zu und von den Bearbeitungseinheiten, so dass jedes Werkstück bei einer oder mehreren ausgewählten der Bearbeitungseinheiten abgeliefert wird, deren jede für das aus dem Werkstück herzustellende Teil erforderliche Bearbeitungsvorgänge durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass eine der mehreren Bearbeitungseinheiten eine Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.

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