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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung mindestens eines Werkstücks, die mindestens eine Bearbeitungseinheit besitzt, die ein Gestell mit einem Gestelloberteil und einem Gestellunterteil aufweist, die zueinander relativ beweglich sind, wobei am Gestelloberteil ein Moduloberteil und am Gestellunterteil ein Modulunterteil eines Bearbeitungsmoduls angeordnet sind.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der
DE 20 2014 004 374 U1 der Anmelderin bekannt. Die in dieser vorgenannten Druckschrift beschriebene Bearbeitungseinheit für eine Stanzpresse weist ein Gestelloberteil, an dem ein Moduloberteil befestigbar ist, und ein Gestellunterteil, an dem ein Modulunterteil befestigbar ist, auf. Das Gestelloberteil und somit das an ihm befestigte Moduloberteil und das Gestellunterteil samt dem an ihm befestigten Modulunterteil werden durch eine Antriebseinrichtung in eine Relativbewegung zueinander gebracht. Hierzu ist das Gestelloberteil auf einer oberen Aufnahmeplatte des Gestells und das Gestellunterteil an einer unteren Aufnahmeplatte dieses Gestells angeordnet. Der vorgenannte Antriebsmechanismus der Vorrichtung bewirkt, dass eine oder beide Aufnahmeplatten entlang ihrer Führungssäulen eine Hubbewegung durchführen, wodurch die Relativbewegung zwischen dem Gestelloberteil und dem Gestellunterteil und somit zwischen dem Moduloberteil und dem Modulunterteil erreicht wird. In der Regel wird hierzu bei einer stillstehenden unteren Aufnahmeplatte die obere Aufnahmeplatte und somit das mit ihr verbundene Gestelloberteil samt Moduloberteil auf- und abbewegt. Um das Gestelloberteil zum Gestellunterteil auszurichten, ist bei der bekannten Vorrichtung eine Führungssäule vorgesehen und zur Ausrichtung des Moduloberteils oder des Modulunterteils ist eine weitere Führungssäule vorhanden, die der Führung dieser beiden Module dient.
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Eine rationelle Massenfertigung derartiger Stanzteile erfordert es immer häufiger, dass außer dem ersten, in der Regel das Stanzteil aus dem Stanzmaterial heraustrennenden Stanzschritt noch weitere Bearbeitungsschritte, insbesondere Stanzschritte, mittels derartiger Vorrichtungen an einem Werkstück vorgenommen werden. Der Austausch einer Bearbeitungseinheit der bekannten Stanzpresse gegen ein unterschiedlich konfiguriertes Modul zur Durchführung des weiteren Bearbeitungsvorgangs verbietet sich, da für eine präzise Fertigung derartiger Stanzteile das Moduloberteil und das Modulunterteil des derart gebildeten Bearbeitungsmoduls der Bearbeitungseinheit exakt aufeinander ausgerichtet sein müssen, um die geforderte Genauigkeit zu erzielen. Außerdem muss das Stanzmaterial und/oder das Stanzteil und das Bearbeitungsmodul exakt aufeinander ausgerichtet sein, um die geforderte Präzision beim Bearbeitungsvorgang zu erzielen. In der Regel müssen daher die in einer Vorrichtung gefertigten Stanzteile zu einer weiteren Vorrichtung transportiert werden, um dort den weiteren Bearbeitungsvorgang durchführen zu können. Auch dann ist aber eine lagegenaue Ausrichtung des Stanzteils zu den Werkzeugen des Bearbeitungsmoduls erforderlich.
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Im Gestelloberteil und im Gestellunterteil des Gestells der Bearbeitungseinheit sind jeweils in an und für sich bekannter Art und Weise Einrichtungen wie Drukkelemente, Halterungen, etc. vorgesehen, welche modulspezifisch sind. Der Austausch eines Moduloberteils und/oder eines Modulunterteils des Bearbeitungsmoduls gegen ein anderes derartiges Modulteil ist daher in der Regel nicht praktikabel, da für eine präzise Funktion der Bearbeitungseinheit das Gestellunterteil und das Modulunterteil sowie das Gestelloberteil und das Modulunterteil aufeinander abgestimmt sein müssen. Ist daher mit einer Bearbeitungsvorrichtung ein unterschiedlicher Bearbeitungsvorgang durchzuführen, muss folglich in der Regel das Gestell dem Bearbeitungsmodul angepaßt werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einfacher Art und Weise die Durchführung von mindestens zwei Bearbeitungsvorgängen an einem Werkstück ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet, welche zwei oder mehrere Bearbeitungseinheiten aufweist, welche synchron eine Hubbewegung durchführen, indem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass sämtliche am jeweiligen Bearbeitungsprozess teilnehmende Bearbeitungseinheiten der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung durch das obere Grundgestell und/oder das untere Grundgestell synchron bewegt werden. Durch einen sukzessiven, vorzugsweise einen taktweisen Weitertransport des oder der in der Bearbeitungsvorrichtung zu bearbeitenden Werkstücke durchlaufen diese nacheinander die synchron bewegten Bearbeitungseinheiten, so dass mittels der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise an ein und demselben Werkstück in einer einzigen Aufspannung mehrere Bearbeitungsschritte durchgeführt werden können. Der bisher bei den bekannten Bearbeitungsvorrichtungen, die jeweils nur eine einzige Bearbeitungsstation aufwiesen, erforderliche Transport der Werkstücke von einer zur anderen Bearbeitungsvorrichtung und das jeweilige Neuausrichten entfallen somit in vorteilhafter Art und Weise, so dass die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung sich nicht nur durch eine hohe Fertigungspräzision, sondern durch hohe Taktraten auszeichnet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine und vorzugsweise alle oder fast alle Bearbeitungseinheiten in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung auswechselbar aufgenommen sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch die Bearbeitungsvorrichtung einfach unterschiedlichen Bearbeitungsprozessen angepasst werden kann, indem jeweils eine oder mehrere Bearbeitungseinheiten ausgetauscht werden. Eine derartige Maßnahme ist nicht nur beim Produktionsvorgang, sondern auch bei einer Entwicklung und/oder Erprobung eines Produktionsvorgangs von Vorteil, da insbesondere zur Optimierung des Gesamt-Bearbeitungsprozesses einzelne Bearbeitungseinheiten in ihrer Reihenfolge verändert, ausgetauscht, entfernt oder weitere, bis jetzt nicht vorgesehene Bearbeitungseinheiten hinzugefügt werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gestellunterteil und/oder das Gestelloberteil mindestens einer Bearbeitungseinheit auswechselbar mit dem oberen und/oder dem unteren Grundgestell verbunden ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise ein rascher Austausch einer Bearbeitungseinheit oder zumindest ihres oberen oder unteren Teils ermöglicht ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bearbeitungsvorrichtung mindestens eine Zentriereinrichtung aufweist, durch welche in der Bearbeitungsvorrichtung benachbart liegende Bearbeitungseinheiten aufeinander ausrichtbar sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise eine insbesondere für eine hohe Fertigungsqualität erforderliche genaue Lagebeziehung zwischen benachbarten Bearbeitungseinheiten erzielbar ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bearbeitungsvorrichtung mindestens eine Fixiereinrichtung aufweist, durch welche zwei benachbarte Bearbeitungseinheiten nach ihrer Lageausrichtung und vor ihrer Befestigung an dem oberen und/oder unteren Grundgestell der Bearbeitungsvorrichtung relativ zueinander lagefixierbar sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch das Ein- und/oder Auswechseln von Bearbeitungseinheiten vereinfacht wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei mindestens einer Bearbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung das Bearbeitungsmodul austauschbar im Gestell angeordnet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass ein Austausch des Bearbeitungsmoduls ermöglicht wird, ohne dass die gesamte Bearbeitungseinheit aus der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung entfernt werden muss.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im Folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Bearbeitungsvorrichtung,
- 2 eine Ansicht der Bearbeitungsvorrichtung der 1 aus der Richtung II dieser Figur,
- 3 eine Draufsicht auf den unteren Teil der Bearbeitungsvorrichtung gemäß der Linie III-III der 1,
- 4 eine Seitenansicht aus der Richtung IV der 3,
- 5a und 5b eine Darstellung des Details A1 der 1 in einer Draufsicht bzw. einer Schnittdarstellung,
- 5c und 5d eine Darstellung des Details B1 der 1 in einer Draufsicht bzw. einer Schnittdarstellung, und
- 6a und 6b zwei weitere Ausführungsformen einer Zentriereinrichtung, und
- 6c und 6d zwei weitere Ausführungen einer Fixiereinrichtung.
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In den 1 bis 4 ist ein allgemein mit 1 bezeichnetes Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsvorrichtung dargestellt, welche vier der nachfolgend noch beschriebenen Bearbeitungseinheiten 10a-10d aufweist. Diese sind zwischen einem oberen Grundgestell 2a und einem unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet. Dem Fachmann ist aus nachfolgender Beschreibung klar ersichtlich, dass die genannte Anzahl von vier Bearbeitungseinheiten 10a-10d nur exemplarischen Charakter besitzt. Je nach den von der Bearbeitungsvorrichtung 1 durchzuführenden Bearbeitungsvorgängen können mehr oder weniger Bearbeitungseinheiten 10a-10d vorgesehen sein.
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Bevor jedoch der detaillierte Aufbau und die Funktion der Bearbeitungsvorrichtung 1 näher beschrieben wird, soll dem besseren Verständnis halber dieser Beschreibung eine Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktion einer der Bearbeitungseinheiten 10a-10d, hier der Bearbeitungseinheit 10a, vorangestellt werden. Vorzugsweise sind die weiteren Bearbeitungseinheiten 10b-10d hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion mit dem prinzipiellen Aufbau der Bearbeitungseinheit 10a identisch, was aber nicht zwingend ist. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, ist der „interne“ Aufbau der einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d der Bearbeitungsvorrichtung 1 nur von sekundärer Bedeutung. Die einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d der Bearbeitungsvorrichtung 1 können somit spanende oder nicht-spanende Bearbeitungseinheiten sein. Die Bearbeitungseinheiten 10a-10d können, um nur einige Beispiele zu nennen, Schneide-, Stanz-, Präge- oder Biege-Bearbeitungseinheiten sein. Es ist auch möglich, diese Bearbeitungseinheiten 10a-10d als Umformeinheiten auszubilden, z.B. zum Tiefziehen. Ebenso ist es möglich, eine oder mehrere der Bearbeitungseinheiten 10a-10d der Bearbeitungsvorrichtung 1 zur Verbindung von Werkstücken oder Werkstoffen zu verwenden. Auch eine Kombination der vorgenannten Bearbeitungseinheiten 10a-10d in der Bearbeitungsvorrichtung 1 möglich. Es ist auch möglich, dass eine oder mehrere Bearbeitungseinheiten 10a-10d als Kombinations-Bearbeitungseinheiten derart ausgeführt sind, dass mit ihnen mehr als ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden kann. In der 1 wird von der Konstellation ausgegangen, dass jede der Bearbeitungseinheiten 10a-10d der Bearbeitungsvorrichtung 1 - in der Vorschubrichtung eines Werkstücks gesehen, die in 1 von links nach rechts bzw. von rechts nach links verläuft - die gleiche Erstreckung aufweisen. Auch dies ist nicht zwingend; die beschriebene Bearbeitungsvorrichtung 1 erlaubt es in vorteilhafter Art und Weise, auch unterschiedlich lange Bearbeitungseinheiten 10a-10d zwischen dem oberen Grundgestell 2a und dem unteren Grundgestell 2b, also in der Bearbeitungsvorrichtung 1, anzuordnen. Vorstehende Ausführungen zeigen die hohe Flexibilität der beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung 1.
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Die
2 zeigt nun eine Seitenansicht der Bearbeitungsvorrichtung
1 entsprechend dem Pfeil
II der
1. Zwischen dem oberen Grundgestell
2a und dem unteren Grundgestell
2b der Bearbeitungsvorrichtung
1 - diese beiden Bauteile werden nachstehend noch näher beschrieben - ist eine an und für sich bekannte und daher nurmehr ihrem grundsätzlichen Aufbau nach erläuterte Bearbeitungseinheit
10a angeordnet. Deren Aufbau ist im Detail in der eingangs genannten
DE 20 2014 004 374 U1 sowie der
DE 10 2014 007 732 A1 der Anmelderin beschrieben, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die beiden vorgenannten Druckschriften Bezug genommen und deren Offenbarung durch diese Bezugnahme zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht werden.
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Diese Bearbeitungseinheit 10a gliedert sich wiederum in ein Gestell 11, welches ein Gestelloberteil 11a und ein Gestellunterteil 11b besitzt, und ein Bearbeitungsmodul 12 mit einem Moduloberteil 12a und einem Modulunterteil 12b. Das Gestelloberteil 11a weist im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eine obere Aufspannplatte 11a' und eine obere Gestellplatte 11a" und das Gestellunterteil 11b eine untere Aufspannplatte 11b', eine untere Gestellplatte 11b" sowie eine untere Druckplatte 11b''' auf. Der detaillierte Aufbau eines derartigen Gestelloberteil 11a und eines Gestellunterteils 11b sind bekannt; er ist auch für das Verständnis der weiteren Beschreibung der Bearbeitungsvorrichtung 1 nicht erforderlich, so dass auf eine detaillierte Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise des Gestelloberteils 11a und des Gestellunterteils 11b des Gestelles 1 der Bearbeitungseinheit 10a verzichtet werden kann.
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Das Bearbeitungsmodul 12 ist vorzugsweise auswechselbar im Gestell 11 angeordnet, indem das Moduloberteil 12a am Gestelloberteil 11a und das Modulunterteil 12b am Gestellunterteil 11b - vorzugsweise auswechselbar - befestigt sind. Das Moduloberteil 12a weist in bekannter Art und Weise eine Druckplatte 13a auf, welche, vorzugsweise auswechselbar, am Gestelloberteil 11a befestigt ist. Unter der Druckplatte 13a ist eine Halteplatte 13b angeordnet, welcher eine Abdeckplatte 13c folgt. An dieser ist eine Führungsplatte 13d befestigt. Das Modulunterteil 12b ist - ebenfalls vorzugsweise auswechselbar - am Gestellunterteil 11b befestigt und weist eine Schneideplatte 14a auf, die auf einer unteren Druckplatte 14b angeordnet ist.
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Das Gestelloberteil 11a ist im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel über die obere Aufspannplatte 11a' auswechselbar mit dem oberen Grundgestell 2a der Bearbeitungsvorrichtung 1 und das Gestellunterteil 11b der Bearbeitungseinheit 10a über die untere Aufspannplatte 11b' mit dem unteren zweiten Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 auswechselbar verbunden. Das kann z.B. durch in 2 nur schematisch gezeigte Befestigungsmittel 11c und 11c', beispielsweise Schraubverbindungen, erzielt werden, über die das Gestelloberteil 11a an dem oberen ersten Grundgestell 2a und das Gestellunterteil 11b mit dem unteren zweiten Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 lösbar verbunden werden. Die Verwendung einer Schraubverbindung ist aber nicht zwingend, vielmehr können eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 11c bzw. 11c' für die Befestigung des Gestelloberteils 11a am ersten Grundgestell 2a bzw. des Gestellunterteils 11b am zweiten Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung verwendet werden.
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Wie nun aus der 1 ersichtlich ist, erstrecken sich das obere Grundgestell 2a und das untere Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 über alle Bearbeitungseinheiten 10a-10d. Das obere Grundgestell 2a und das untere Grundgestelle 2b bilden also jeweils ein durchgehendes Bauteil der Bearbeitungsvorrichtung 1 aus. Es ist aber nicht zwingend, dass beide Grundgestelle 2a und 2b derart ausgebildet sind. Wird - wie nachstehend nach angesprochen - beim Bearbeitungsvorgang nur eines der beiden Grundgestelle 2a und/oder 2b bewegt, ist es ausreichend, dass nur das bewegte Grundgestell 2a oder 2b durchgehend ausgebildet ist.
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Wie aus den Figuren ersichtlich ist, sind die beiden Grundgestelle 2a, 2b über Führungssäulen 3a und 3b miteinander verbunden, so dass die beiden Grundgestelle 2a und 2b zueinander relativ beweglich in der Bearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet sind. Zur Durchführung dieser Relativbewegung weist die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine an und für sich bekannte und daher in den Figuren nicht näher dargestellte Antriebsvorrichtung auf, durch welche eine Hubbewegung des oberen Grundgestells 2a und/oder des unteren Grundgestells 2b durchführbar ist. In der Regel werden derartige Bearbeitungsvorrichtungen 1 derart betrieben, dass das obere Grundgestell 2a und somit die mit ihr jeweils über das Gestelloberteil 11a der Bearbeitungseinheiten 10a-10d verbundenen Moduloberteile 12a eine Hubbewegung durchführen, während das untere zweite Grundgestell 2b und somit die Modulunterteile 12b der Bearbeitungseinheiten 10a-10d stillstehen. Es ist aber auch möglich, dass das untere Grundgestell 2b eine Hubbewegung ausführt, während das obere erste Grundgestell 2a stillsteht. Auch eine Kombination dieser Maßnahmen, nämlich dass sich sowohl das obere Grundgestell 2a als auch das untere Grundgestell 2b bewegen, ist möglich.
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Indem nun vorgesehen ist, dass das obere Grundgestell 2a und das untere Grundgestell 2b sämtliche am jeweiligen Bearbeitungsprozess teilnehmende Bearbeitungseinheiten 10a-10d der Bearbeitungsvorrichtung 1 aufnehmen, wird eine synchrone Hubbewegung der Bearbeitungseinheiten 10a-10d erreicht. Durch einen sukzessiven Weitertransport des oder der in der Bearbeitungsvorrichtung 1 zu bearbeitenden Werkstücke durchlaufen diese nacheinander die Bearbeitungseinheiten 10a-10d, so dass mittels der beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung 1 in vorteilhafter Art und Weise an ein und demselben Werkstück in einer einzigen Aufspannung mehrere Bearbeitungsschritte durchgeführt werden können. Der bisher bei Bearbeitungsvorrichtungen, die jeweils nur eine einzige Bearbeitungsstation aufwiesen, erforderliche Transport des Werkstücks von einer zur anderen Bearbeitungsvorrichtung und ein jeweiliges Neuausrichten entfallen somit, so dass sich die beschriebene Bearbeitungsvorrichtung 1 nicht nur durch eine hohe Fertigungspräzision, sondern auch durch hohe Taktraten auszeichnet.
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Von Vorteil ist, dass mindestens eine und vorzugsweise alle Bearbeitungseinheiten 10a-10d in der Bearbeitungsvorrichtung 1 auswechselbar aufgenommen sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch die Bearbeitungsvorrichtung 1 unterschiedlichsten Bearbeitungsprozessen angepasst werden kann, indem jeweils eine oder mehrere Bearbeitungseinheiten 10a-10d ausgetauscht werden.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Länge des oberen Grundgestells 2a und unteren Grundgestells 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 derart groß ist, dass sämtliche Bearbeitungseinheiten 10a-10d darin aufgenommen werden können. Es ist zwar auch möglich, die Länge der Grundgestelle 2a, 2b, also ihre Erstreckung in der Transportrichtung der Bearbeitungsvorrichtung 1, größer zu wählen und damit Platz für weitere Bearbeitungseinheiten 10a-10d zu schaffen. Eine derartige Maßnahme erlaubt es in vorteilhafter Art und Weise, dass weitere Bearbeitungseinheiten 10a-10d in der Bearbeitungsvorrichtung 1 aufgenommen werden können. Dies ist zum Beispiel dann von Vorteil, wenn für einen gewissen Gesamt-Bearbeitungsprozeß außer den bereits in der Bearbeitungsvorrichtung 1 vorhandenen Bearbeitungseinheiten 10a-10d noch weitere Bearbeitungseinheiten erforderlich sind. Diese können dann einfach den bereits vorhandenen Bearbeitungseinheiten 10a-10d hinzugefügt werden.
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Wie bereits eingangs erwähnt, erfordert die Herstellung von Präzisionsteilen eine lagegenaue Ausrichtung der Modulteile
12a,
12b des Bearbeitungsmoduls
12 sowie der diese Modulteile
12a,
12b aufnehmenden Gestellteile
11a,
11b des Gestells
11 der Bearbeitungseinheiten
10a-
10d. In der
DE 20 2014 004 374 U1 der Anmelderin ist eine vorteilhafte Vorgangsweise zum Ausrichten zweier zusammenwirkender Gestellteile
11a,
11b und in der
DE 10 2014 007 732 A1 die Zentrierung zweier Modulteile
12a,
12b relativ zueinander im Detail beschrieben, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen wiederum auf die vorgenannten Druckschriften verwiesen wird.
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Die nachfolgende Beschreibung beschäftigt sich daher primär damit, wie die einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d in der Bearbeitungsvorrichtung 1 lageausgerichtet werden und zeigt einen besonders vorteilhaften Weg hierzu auf:
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Die 3 zeigt nun eine Draufsicht und die 4 eine Seitenansicht auf den unteren Bereich der Bearbeitungsvorrichtung 1 gemäß der Linie III-III der 1. Man erkennt die oberen Flächen der Gestellunterteile 11b der einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d, im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Oberflächen der unteren Druckplatten 11b''' und die Oberfläche der unter diesen angeordneten unteren Gestellplatten 11b" der Gestellunterteile 11b der einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d. Diese Gestellunterteile 11b sind - wie bereits vorstehend beschrieben - auswechselbar in der Bearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet. Die vorgenannte 3 zeigt ebenfalls schematisch die sich zwischen dem oberen Grundgestell 2a und dem unteren Grundgestell 2b erstreckenden Führungssäulen 3a, 3b.
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Jedes Gestellunterteil 11b weist eine oder mehrere Zentriereinheiten 20 - im hier gezeigten Fall zwei derartige Zentriereinheiten 20' und 20" - auf. Diese besitzen jeweils ein Zentrierelement 20a, welches mit einem komplementären Zentrierelement 20b des Gestellunterteils 11b der benachbart liegenden Bearbeitungseinheit 10a-10d zusammenwirkt. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wirken somit die Zentrierelemente 20a der Zentriereinrichtungen 20' und 20" des Gestellunterteils 11b der ersten Bearbeitungseinheit 10a mit den komplementären Zentrierelementen 20b des Gestellunterteils 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b zusammen. Die zu den zweiten Zentrierelementen 20b der Zentriereinrichtungen 20' und 20" im Gestellunterteil 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b gegenüberliegend angeordneten Zentrierelemente 20a wirken mit den entsprechenden Zentrierelementen 20b des Gestellunterteils 11b der dritten Bearbeitungseinheit 11c zusammen. Entsprechendes gilt für die das Gestellunterteil 11b der dritten Bearbeitungseinheit 10c und das Gestellunterteil 11b der vierten Bearbeitungseinheit 10d zueinander ausrichtenden Zentrierelemente 20a, 20b. Ausführungsbeispiele derartiger zusammen jeweils eine Zentriereinrichtung 20 für zwei benachbarte Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a-10d ausbildende Zentrierelemente 20a, 20b sind in den 5 und 6 dargestellt und werden weiter unten noch beschrieben.
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Vorzugsweise weist jedes zweite Gestellunterteil 11b einer jeden Bearbeitungseinheit 10a-10d ein Fixierelement 22a einer Fixiereinrichtung 22 auf, welches mit einem komplementären Fixierelement 22b des zweiten Gestellunterteils 11b der benachbarten Bearbeitungseinheit 10b-10d zusammenwirkt und welche zusammen jeweils die Fixiereinrichtung 22 für zwei benachbarte Bearbeitungseinheiten 10a, 10b bzw. 10b, 10c bzw. 10c, 10d ausbilden. Ausführungsformen einer derartigen Fixierreinrichtung 22 sind ebenfalls in den 5 und 6 dargestellt.
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Die 5a und 5b zeigen das Detail A1 der 1, also die zwischen den Gestellunterteilen 11b der ersten und der zweiten Bearbeitungseinheit 10a und 10b wirkende Zentriereinrichtung 20". Vorzugsweise sind die Zentriereinrichtung 20' sowie die zwischen den weiteren Gestellunterteilen 11b der weiteren Bearbeitungseinheiten 10b-10d wirkenden Zentriereinrichtungen 20, 20', 20" entsprechend aufgebaut.
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Wie aus diesen Figuren ersichtlich, weist das im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel in der unteren Druckplatte 11b''' angeordnete erste Zentrierelement 20a der Zentriereinrichtung 20" des Gestellunterteils 11b der Bearbeitungseinheit 10a eine halbkreisförmige Ausnehmung 21 und das hierzu komplementäre Zentrierelement 20b der zwischen zwei benachbarten Gestellunterteilen 11b zweier benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a, 10b wirkenden Zentriereinrichtung 20" weist eine weitere halbkreisförmige Ausnehmung 21' auf. Die Ausnehmungen 21, 21' der beiden in den unteren Druckplatten 11b''' angeordneten Zentrierelemente 20a, 20b dienen jeweils zur Aufnahme eines Zentrierstifts 20c, der in 5b im Schnitt dargestellt ist. Die Außenkontur des Zentrierstifts 20c ist dabei derart auf die Kontur der Ausnehmungen 21, 21' der Zentrierelemente 20a, 20b abgestimmt, dass der Zentrierstift 20c nur bei einer lagegenauen Ausrichtung nebeneinander liegender Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a, 10b bzw. 10b, 10c bzw. 10c, 10d in die Zentrierelemente 20a, 20b einer Zentriereinrichtung 20, 20', 20" eingeschoben werden kann. Die halbkreisförmige Form der Ausnehmungen 21, 21' der beiden Zentrierelemente 20a, 20b der Zentriereinrichtung 20, 20', 20" besitzt nicht nur den Vorteil, dass derartige Konturen mit einer hohen Präzision herzustellen sind. Vielmehr wird durch eine derartige Form bewirkt, dass die beiden Zentrierelemente 20a und 20b und somit die Zentriereinrichtung 20, 20', 20" eine zweidimensionale Ausrichtung der Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a, 10b, bzw. 10b, 10c, etc. ermöglichen. Der Zentriervorgang wird weiter unten noch näher beschrieben werden.
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In den 5c und 5d ist nun eine Ausführungsform einer zwischen zwei in der Bearbeitungsvorrichtung 1 benachbart liegender Gestellunterteile 11b wirkenden Fixiereinrichtung 22 gemäß dem Detail B1 der 1 dargestellt. Das erste Fixierelement 22a weist eine Ausnehmung 23 auf und das komplementäre Fixierelement 22b des Gestellunterteils 11b der benachbarten Bearbeitungseinheit 10b weist eine Ausnehmung 23' auf. In diese beiden Ausnehmungen 23, 23' ist eine Halteklammer 23" einsetzbar, welche den Zusammenhalt benachbarter Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a-10d bewirkt.
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Die Ausrichtung der Gestellunterteile 11b der Bearbeitungseinheiten 10a-10d in der Bearbeitungsvorrichtung 1 ist nun wie folgt, wobei festzuhalten ist, dass der beschriebene Ablauf nur exemplarischen Charakter besitzt: Zuerst wird das Gestellunterteil 11b der ersten Bearbeitungseinheit 10a in die Bearbeitungsvorrichtung 1 eingesetzt und in dieser lagegenau arretiert, indem das Gestellunterteil 11b mittels entsprechender Befestigungselemente 13c', z. B. Schrauben, in einer definierten Position auf dem unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 festgelegt wird. Dann wird das Gestellunterteil 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b auf das untere Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 gelegt und solange verschoben, bis zusammenwirkende Zentrierelemente 20a, 20b der Zentriereinrichtungen 20' und 20" derart ausgerichtet sind, dass der Zentrierstift 20c jeweils in die beiden halbkreisförmigen Ausnehmungen 21, 21' der Zentrierelemente 20a. 20b der Zentriereinrichtungen 20' und 20" eingeschoben werden kann. Hierdurch wird eine exakte Lagebeziehung zwischen dem Gestellunterteil 11b der ersten Bearbeitungseinheit 10a und demjenigen der zweiten Bearbeitungseinheit 10b erreicht. Zur Fixierung der beiden Gestellunterteile 11b der beiden benachbart liegenden Bearbeitungseinheiten 10a, 10b zueinander wird dann die Halteklammer 23" in die Ausnehmungen 23 und 23' der Fixiereinrichtung 22 eingesetzt und derart die beiden Gestellunterteile 11b benachbarten Bearbeitungseinheiten 10a und 10b relativ zueinander fixiert. Dann wird das Gestellunterteil 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b an dem unteren Grundgestell 2b befestigt. Die Ausrichtung des Gestellunterteils 11b der dritten Bearbeitungseinheit 10c zum Gestellunterteil 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b erfolgt wie vorstehend beschrieben, genauso die Ausrichtung der weiteren Gestellunterteile 11b relativ zu dem jeweils benachbarten Gestellunterteil 11b.
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Dem Fachmann ist aus der oberen Beschreibung ersichtlich, dass die Verwendung der Fixiereinrichtungen 22 nicht zwingend ist. Vielmehr ist es auch möglich, nach dem Ausrichten benachbarter Gestellunterteile 11b zueinander diese jeweils an dem unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 zu befestigen, ohne dass diese vorher durch die Zentriereinrichtungen 22 zueinander lagefixiert werden. Die Verwendung von Zentriereinrichtungen 22 erleichtert jedoch die lagegenaue Befestigung der Gestellunterteile 11b an dem unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1.
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Danach werden die Gestelloberteile
11a der Bearbeitungseinheiten
10a-
10d in die Bearbeitungsvorrichtung
1 eingesetzt und jeweils zu ihrem Gestellunterteil
11b ausgerichtet. Vorzugsweise wird hierzu ein Zentrieradapter verwendet und die Ausrichtung des Gestelloberteils
11a und des Gestellunterteils
11b einer jeden Bearbeitungseinheit
10a-
10d erfolgt wie in der
DE 20 2014 004 374 U1 der Anmelderin beschrieben. Danach werden in diese Bearbeitungseinheiten
10a-
10d die Bearbeitungsmodule
12 eingesetzt und deren Moduloberteile
12a und Modulunterteile
12b jeweils zueinander ausgerichtet, vorzugsweise wie in der
DE 10 2014 007 732 A1 der Anmelderin beschrieben. Die dadurch ausgebildete Bearbeitungsvorrichtung
1 erlaubt dann durch ein sukzessives, vorzugsweise taktweises Vorschieben des oder der Werkstücke in einer einzigen Aufspannung an den jeweiligen Werkstücken mehrere Bearbeitungsvorgänge vorzunehmen.
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Die beschriebene Bearbeitungsvorrichtung 1 zeichnet sich auch dadurch aus, dass es in einfacher Art und Weise möglich ist, Bearbeitungseinheiten 10a-10d auszutauschen. Soll z. B. die zweite Bearbeitungseinheit 10b ausgetauscht werden, so wird die durch die Fixiereinrichtungen 22 bewirkte Fixierung des Gestellunterteils 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b an den Gestellunterteilen 11b der ersten Bearbeitungseinheit 10a und der dritten Bearbeitungseinheit 10c gelöst, indem die Halteklammern 23" aus den Ausnehmungen 23 und 23' herausbewegt werden.
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Bei der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass zur Lageausrichtung der Gestelle 11 der Bearbeitungseinheiten 10a-10d zuerst die Gestellunterteile 11b lagegenau aufeinander ausgerichtet werden und dann, wie vorstehend beschrieben, die jeweiligen Gestelloberteile 11a der Bearbeitungseinheiten 10a-10d relativ zu den lagefixierten Gestellunterteilen 11b ausgerichtet werden. Es ist aber auch möglich, dass der vorgenannte Zentriervorgang der einzelnen Bearbeitungseinheiten 10a-10d dadurch durchgeführt wird, dass zuerst die Gestelloberteile 11a aufeinander ausgerichtet werden, genauso wie dies vorstehend für die Gestellunterteile 11b beschrieben wurde, und dann die jeweiligen Gestellunterteile 11b auf die lagefixierten Gestelloberteile 11a ausgerichtet werden. Auch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen ist möglich, obwohl dies nicht bevorzugt wird.
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In Zusammenhang mit der Lösung der Fixiereinrichtungen 22 werden auch die Zentrierstifte 20c aus den zwischen der ersten und der zweiten Bearbeitungseinheit 10a und 10b und den zwischen der zweiten und der dritten Bearbeitungseinheit 10b und 10c wirkenden Zentriereinrichtungen 20' und 20" entfernt. Nachdem die Befestigung des Gestellunterteils 11b der zweiten Bearbeitungseinheit 10b gelöst wurde, kann diese vom unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 entfernt werden. Falls erforderlich wird auch das Moduloberteil 12a der zweiten Bearbeitungseinheit 10b und das Gestelloberteil 11a dieser Bearbeitungseinheit 10b aus der Bearbeitungsvorrichtung 1 entfernt. Nun kann anstelle der wie vorstehend entnommenen Bearbeitungseinheit 10b eine unterschiedlich konfigurierte Bearbeitungseinheit in die Bearbeitungsvorrichtung 1 eingesetzt werden, wobei der Einsetzvorgang wie vorstehend beschrieben erfolgt: Das untere Grundgestell 2b der einzuwechselnden weiteren Bearbeitungseinheit wird auf das untere Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 gelegt und mittels der Zentriereinrichtungen 20' und 20" positioniert und durch die Fixiereinrichtungen 22 fixiert. Danach wird das Gestellunterteil 11b der weiteren Bearbeitungseinheit wie vorstehend beschrieben an dem unteren Grundgestell 2b der Bearbeitungsvorrichtung 1 befestigt. Das Gestellunterteil 11b und das Gestelloberteil 11a der weiteren Bearbeitungseinheit werden dann wie vorstehend beschrieben zueinander zentriert und danach die entsprechenden Moduleinheiten eingesetzt.
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In den 6a und 6b ist jeweils eine alternative Ausführungsform einer Zentriereinrichtung 20 dargestellt. Bei der ersten Ausführungsform gemäß 6a wird das Zentrierelement 20a der Zentriereinrichtung 20 wiederum durch eine Ausnehmung 21 ausgebildet. Das komplementäre Zentrierelement 20b ist aber nicht - wie bei der vorstehend anhand der 5a und 5b beschriebenen Zentriereinrichtung 20 - als eine weitere Ausnehmung 21', sondern als ein Vorsprung 21" ausgebildet, welcher in die Ausnehmung 21 des Zentrierelements 20a eintaucht. Der Vorsprung 21" übernimmt in hier gezeigten Ausführungsform daher auch die Funktion des Zentrierstifts 20c.
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Das in 6b dargestellte Zentrierelement 20 gleicht seinem Grundaufbau nach dem Zentrierelement 20 der 5a und 5b. Es weist wiederum Ausnehmungen 21 und 21' auf, die aber im hier gezeigten Fall dreiecksförmig ausgebildet sind, insbesondere die Form eines gleichseitigen Dreiecks besitzen. Der Zentrierstift 20c besitzt dann einen polygonalen, insbesondere quadratförmigen Querschnitt. Dem Fachmann ist aus vorangehender Beschreibung ersichtlich, dass die hier beschriebenen Ausgestaltungen der Zentriereinrichtung 20 nur beispielhaften Charakter besitzen. Die Verwendung einer halbkreisförmigen Ausnehmung ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend. Vielmehr ist jedwede gekrümmte oder polygonale Ausgestaltung der Ausnehmungen 21, 21" möglich, solange hierdurch eine Zentrierung zweier benachbarter Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a-10d ermöglicht wird.
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In den 6c und 6d sind nun weitere Ausführungsformen der Fixiereinrichtung 22 dargestellt. Bei der Ausführungsform der 6c ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung 22 durch eine Schraubverbindung ausgebildet ist. Das erste Fixierelement 22a ist somit eine Schraube und das zweite Fixierelement 22b als eine mit einem entsprechenden Gewinde versehene Bohrung ausgebildet.
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Die zweite Ausführungsform der Fixiereinrichtung 22 gemäß der 6d sieht vor, dass die Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten, z. B. der Bearbeitungseinheiten 10a und 10b, durch einen Spannring zusammengehalten werden. Das erste Fixierelement 22a ist als eine Vertiefung 25a ausgebildet, genauso das zweite Fixierelement 22b als eine Vertiefung 25b. In die dadurch gebildete Vertiefung ist ein Spannring 25c einsetzbar, der die beiden nebeneinanderliegenden Gestellunterteile 11b benachbarter Bearbeitungseinheiten 10a, 10b zueinander zieht und derart relativ zueinander lagefixiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014004374 U1 [0002, 0017, 0026, 0036]
- DE 102014007732 A1 [0017, 0026, 0036]
