DE3243335A1

DE3243335A1 - Flexible fertigungszelle

Info

Publication number: DE3243335A1
Application number: DE19823243335
Authority: DE
Inventors: Henning Prof. Dr.-Ing. 3387 Vienenburg Genschow; Uwe Dr.-Ing. Heisel; Joachim Dipl.-Ing. 1000 Berlin Schuster
Original assignee: Deutsche Industrieanlagen 1000 Berlin GmbH; Deutsche Industrieanlagen Werk Hermann Kolb Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Werner und Kolb Werkzeugmaschinen 1000 Berli GmbH
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1982-11-19
Publication date: 1984-05-24
Also published as: JPS59102562A; DE3243335C2

Description

~Pro#rammgesteuerte Fertigungszelle"
Die Erfindung bezieht sich auf eine programmgesteuerte Fertigungszelle mit mindestens zwei Werkzeugmaschinen und einem Handhabungsgerät, mit dem Werkzeuge über Adapter und Werkstücke gehandhabt werden können.
Bei einer bekannten Zelle dieser Art (tz für Metallbearbeitung 1982, Heft 5, S. 44-46) arbeitet das Handhabungsgerät in Polarkoordinaten. Die Werkstücke werden von dem Gerät direkt erfaßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Zelle derart auszubilden, daß mit ihr eine optimale Fertigung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Handhabungsgerät in rechtwinkligen Koordinaten arbeitet und daß Werkstückträger vorgesehen sind, an denen die Werkstücke festspannbar sind und die untereinander gleich ausgebildete Adapter aufweisen, über die sie von dem Handhabungsgerät ergriffen werden können.
Durch die Arbeitsweise des Handhabungsgerätes in rechtwinkligen Koordinaten kann ein größerer Arbeitsraum als bei einer Arbeitsweise in Polarkoordinaten erfaßt werden.
Hinzu kommt, daß die Steuerung einfacher ist.
Das Vorhandensein der mit den Adaptern ausgerüsteten Werkstückträger ermöglicht es, daß die unterschiedlichsten Werkstücke problemlos gehandhabt werden können.
Beide erfindungsgemässen Maßnahmen zusammen bewirken letztlich, daß alle Vorbereitungsarbeiten, wie Werkzeugwechsel, Werkstückwechsel, Transport usw., schnell und problemlos durchgeführt werden können, so daß die Nebenzeiten der Werkzeugmaschinen klein sind, wenig Bedienungspersonal erforderlich ist und eine flexible Fertigung möglich ist.
Es sei erwähnt, daß es bei einer Fertigungszelle mit zwei Werkzeugmaschinen auch schon bekannt ist (tz für Metällbearbeitung 1982, Heft 5., S. 33), Werkstücke mittels gleich ausgebildeter Transportorgane zu handhaben. Indessen werden in diesem Falle die Transportorgane an die Werkstücke geklebt und nicht mit diesen verspannt. Hinzu kommt, daß bei dieser Zelle das Handhabungsgerät in Polarkoordinaten arbeitet und außerdem nicht zugleich die Werkzeuge handhabt.
Eine zwei mässige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Werkstückträger vorzugsweise an der Unterseite gleiche Zentrier- und Spannvorrichtungen aufweisen, mit denen sie auf dem Maschinentisch der Werkzeugmaschine festspannbar sind. Das Festspannen und Zentrieren der Werkstücke in ir Werkzeugmaschine wird auf diese Weise fast vollständig vorweggenommen.
Eine besonders ~rorteilhaft#Raumaufteilung der Fertigungszelle kombiniert mit einer optimalen Fertigung erhält man dadurch, daß zwei gleiche oder gleichgeartete Werkzeugmaschinen, insbesondere mit maschinenintegrierten Werkzeugmagazinen, nebeneinanderstehen und die Ein/Ausgabestationen, Zulieferstationen und Ablagen sich zwischen und seitlich zwischen ihnen befinden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Handhabungsgerät in Kreuzportalbauweise ausgebildet ist, wobei insbesondere die Bewegungsachsen des Handhabungsgerätes parallel zu den Linearachsen der Werkzeugmaschinen orientiert sind.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Fertigungszelle und Fig. 2-5 perspektivische Darstellungen von Werkstückträgern.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 allgemein zwei als Bearbeitungszentren ausgebildete Werkzeugmaschinen bezeichnet. Zu jeder Werkzeugmaschine gehören ein Tisch 3, eine Arbeitsspindel 4, ein Werkzeugmagazin 5 mit Werkzeugen 6 und ein Werkzeugwechsler 7. Zum Beschicken der Tische 3 der Werkzeugmaschinen 1 und 2 mit Werkstücke tragenden Werkstückträgern 8 und zum Beschicken der Werkzeugmagazine 5 mit Werkzeugen 6 dient ein allgemein mit 9 bezeichnetes Handhabungsgerät. Das Handhabungsgerät 9 ist in Kreuzportalbauweise ausgeführt. Es besitzt zwei Längsträger 10 und 11 und einen verfahrbar an diesen geführten Querträger 12. Am Querträger 12 ist vertikal verfahrbar ein säulenförmiger Halter 13 für einen Greifer 14 gelagert. Der Greifer 14 kann an den Werkzeugen 6 und den Werkstückträgern 8 angeordnete Handhabungsadapter 16 erfassen. Gleiche Handhabungsadapter lassen sich auch an von dem Greifer 14 transportierbaren Meß- und Hilfszeugen anbringen.
Die Werkstückträger 8 sind an ihrer Unterseite mit Kugelrollen versehen, die eine bequeme Verfahrbarkeit in allen Richtungen gestatten. Sie werden auf einem Rüstplatz 18 mit zur Aufnahme von Werkstücken dienenden nicht dargestellten Fixier- und Spannorganen versehen, anschliessend zu einer Ein- und Ausgabestation 19 überführt, wo sie mit Werkstücken bestückt werden. Von hier aus gelangen sie zu Speicherstationen darstellenden Werkstückträger-Ablagen 20.
Zur Lagerung der unbearbeiteten Werkstücke dienen Behälter 25, zur Lagerung der Fertigteile Behälter 26.
An der der Ein- und Ausgabestation 19 gegenüberliegenden Seite der Fertigungszelle sind eine Waschstation 28 und Ablagen 29 für Werkzeuge und Meß- und Hilfszeuge vorgesehen. Mit 30 ist eine Werkzeugausgabe und mit 31 eine Werkzeugeingabe bezeichnet.
Einzelheiten der Werkstückträger 8 ergeben sich aus den Fig. 2 - 5. Sie sind mit Rastern von Befestigungsbohrungen 32 versehen, über die die Werkstücke an den Werkstückträgern befestigt werden können. Ferner weisen sie gleiche Adapter 16 auf, über die sie von dem Greifer 14 des Handhabungsgerätes erfaßt werden können. Die Adapter besitzen einen konischen Bereich 16, der das Einfangen des Adapters 16 durch den Greifer und anschliessendes Zentrieren erleichtert.
Leerseite

Claims

Ans#rtiche @ Programmgesteuerte Fertigungszelle mit mindestens zwei Werkzeugmaschinen und einem Handhabungsgerät, mit dem Werkzeuge über Adapter und Werkstücke gehandhabt werden können, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Handhabungsgerät (9,14) in rechtwinkligen Koordinaten arbeitet und daß Werkstückträger (8) vorgesehen sind, an denen die Werkstücke festspannbar sind und die untereinander gleich ausgebildete Adapter (16) aufweisen, über die sie von dem Handhabungsgerät (9,14) ergriffen werden können.
2. Fertigungszelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Werkstückträger (8) vorzugsweise an der Unterseite gleiche Zentner- und Spannvorrichtungen aufweisen, mit denen sie auf dem Maschinentisch der Werkzeugmaschine (1,2) festspannbar sind.
3. Fertigungszelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwei gleiche oder gleichgeartete Werkzeugmaschinen (1,2), insbesondere mit maschinenintegrierten Werkzeugmagazinen (5) nebeneinanderstehen und die Ein/Ausgabestationen (19; 30,31), Zulieferstationen (18) und Ablagen (20;29) sich zwischen und seitlich zwischen ihnen befinden.
4. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Handhabungsgerät (9) in Kreuzportalbauweise ausgebildet ist, wobei insbesondere die Bewegungsachsen des Handhabungsgerätes (9) parallel zu den Linearachsen der Werkzeugmaschinen (1,2) orientiert sind.
5. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Adapter (16) der Werkstückträger (8) und der Werkzeuge (6) gleich oder gleichartig ausgebildet sind.
6. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Greifer (14) des Handhabungsgerätes (9) eine nach unten offene Aufnahme für die Adapter (16) der Werkstückträger (8) und eine zur Seite hin offene Aufnahme für die Adapter der Werkzeuge (6) aufweist.
7. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im mittleren Bereich der Längsbewegungsbahn des Handhabungsgerätes (9) eine Ein- und Ausgabestation (19) für die mit Werkstücken bestückten Werkstückträger (8) vorgesehen ist.
8. Fertigungszelle nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß auf der der Station (19) gegenüberliegenden Seite der Fertigungszelle innerhalb des Bewegungsraumes des Handhabungsgerätes (9) eine Werkzeugablage (29) angeordnet ist, in der vorzugsweise die Werkzeuge (6) horizontal abgelegt sind.
9. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Werkstückträger (8) an ihrer Unterseite mit Kugelrollen versehen sind.
10. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich im Bewegungsraum des Handhabungsgerätes (9) eine Waschmaschine (28) für die Reinigung der bearbeiteten Werkstücke und Werkstückträger (8) befindet.
11. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Greifer (14) des Handhabungsgerätes (9) mehrere Aufnahmen für die Adapter der Werkzeuge (6) besitzt.
12. Fertigungszelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Greifer (14) schwenkbar ausgebildet ist.