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"VoTrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Werkstückes"
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Att sind die nicht
antreibbare Werkzeuge tragenden Bearbeitungsköpfe mit der Verbindungsstange fest
verbunden. Die Verbindungsstange ist mit Rollen zum Bewegen gegenüber dem Rahmen
versehen, der aus einer oben angeordneten und von Böcken getragenen Laufschiene
besteht. Am Gehäuse eines Werkstückträgers, der ein um eine waagerechte Achse drehbares
Spannfutter für die Aufnahme des Werkstückes hat, sind waagerecht angeordnete Führungsstangen
angebracht, auf denen ein die Trageinheit tragender Schlitten verschiebbar ist.
Jeweils einer der Bearbeitungsköpfe ist mittels der Trageinheit an das Werkstück
anstellbar und wieder davon entfernbar. Nach dem Bearbeiten des Werkstückes mit
den ausgewählten und jeweils für sich an das Werkstück anstellbaren und davon entfernbaren
Bearbeitungsköpfen werden diese auf der gleichen Bahn wie beim Zuführen zur Trageinheit
in ihre Ausgangslage wieder zurückgeführt (FR-PS l 401 446).
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Bearbeiten mindestens eines Werkstückes zu schaffen, bei welcher der Bearbeitungskopf
nicht auf der gleichen Bahn zurückgeführt werden muß und bei der der Bearbeitungskopf
an mindestens einer Stelle von der Verbindungsstange frei ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches
1 erfindungsgemäß gelöst. Während bei der bekannten Vorrichtung zum Bearbeiten des
Werkstückes dieses angetrieben wird und das Werkstück still steht, steht bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung das Werkstück still und das Werkzeug wird vom Bearbeitungskopf
angetrieben, der eine beliebige Anzahl von Werkzeugen antreiben kann. Das Werkstück
wird in der es aufnehmenden Bearbeitungsstation fertig bearbeitet. Wenn also eine
Antriebseinheit ausfällt, fällt nicht die ganze Vorrichtung aus. Die Vorrichtung
besteht aus einer bestimmten Anzahl von Stationen, wovon die Anzahl der Bearbeitungsstationen
und- die Anzahl der Ablagestationen für den Bearbeitungskopf beliebig gewählt werden
kann, wobei die Zahl der Ablagestationen Null sein kann. Die Ablagestation ist gegen
eine Bearbeitungsstation leicht austauschbar und umgekehrt. Jeder der Bearbeitungsköpfe
hat einen Code für die- Art seines Antriebs durch die Antriebseinheit. Die Anzahl
der Transporteinheiten und der Bearbeitungsköpfe ist um die Zahl Eins größer als
diese bestimmte Anzahl. Die Antriebseinheiten können in jeder beliebigen Lage an
das Werkstück angestellt werden, wobei jedoch die Zustelleinrichtung aller Antriebseinheiten
einer Vorrichtung gleich ist. Die Bahn zum Zuführen des Bearbeitungskopfes zur Bearbeitungsstation
oder zur Ablagestation und von dieser weg ist eine andere als die Bahn zur Rückführung
des Bearbeitungskopfes in seine Ausganglage. Die Bahn zur Rückführung des Bearbeitungskopfes
kann nach Belieben gewählt werden. Der von der Transporteinrichtung freie Arbeitskopf
kann in einfacher Weise gegen einen anderen P»nrbeitunp,s ausgetauscht werden.
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Außerhalb der Vorrichtung kann eine beliebige'# zahl von zusätzlichen
Ablagestationen für Bearbeitungsköpfe vorgesehen sein.
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Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 betreffen jeweils eine bevorzugte
Weiterbildung der Erfindung.
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Durch die Merkmale des Anspruches 5 wird ein Ändern der Drehlage des
Bearbeitungskopfes verhindert.
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Die Verbindungsstange wird zum Entfernen der Bearbeitungsköpfe von
den Antriebseinheiten und zum Anbringen jeweils eines anderen Bearbeitungskopfes
an den Antriebseinheiten unter Verwendung der Merkmale des Anspruches 6 hin und
her bewegt.
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Auf eine vorteilhafte Bahn zur Rückführung des mit der Antriebseinheit
verbundenen und von dieser wieder gelösten Bearbeitungskopfes sind die Merkmale
des Anspruches 7 gerichtet.
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Die Merkmale des Anspruches 8 dienen zum einfachen Auf# hmen des Bearbeitungskopfes.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
In dieser ist eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Bearbeiten von sechs gleichen
Werkstücken mit sieben nacheinander zum Einsatz kommenden Bearbeitungsköpfen als
Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt nach Linie l-l in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II
in Fig. 3, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2.
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Auf einem Tisch 1 ist ein Ständer 2 angeordnet, der eine Schlittenführung
3 zum motorbetriebenen Heben und Senken einer Antriebseinheit 4 hat, die auf ihrer
Oberseite einen mit lotrechter Achse angeordneten Antriebsmotor 5 trägt. An der
Unterseite der Antriebseinheit 4 ist ein von deren Antriebsmotor 5 antreibbarer
Bearbeitungskopf 6 angekuppelt, der mindestens ein Werkzeug, insbesondere Bohrwerkzeug,
vorzugsweise jedoch mehrere nach unten ragende Werkzeuge trägt.
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Unterhalb des Bearbeitungskopfes 6 befindet ein von diesem zu bearbeitendes
Werkstück 7, das mittels einer Spanneinrichtung 8 auf dem Tisch 1 befestigt ist.
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Neben dem Tisch 1 sind in Fig. 1 von rechts nach links gesehen Tische
la, lb, 1c, ld und le angeordnet, die jeweils einen Ständer 2 tragen, der mit einer
Schlittenführung 3 für eine Antriebseinheit 4 versehen ist. Jeder der Antriebseinheiten
ist ein Bearbeitungskopf zugeordnet, der vorzugsweise jeweils anders ausgebildet
ist, wogegen die Teile 1 bis 5 und 8 vorzugsweise gleich ausgebildet sind.
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Zu beiden Seiten der unmittelbar aneinander anschließenden Tische
1 bis le ist je eine Ablagestation 9 bzw. 9a angeordnet, welche zum Ablegen jeweils
eines
der Bearbeitungsköpfe, z. B. des Bearbeitungskopfes 6f in
Fig. 1, ausgebildet ist.
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Der Bearbeitungskopf 6f ist an einem Greifteil 10 einer Rückführeinrichtung
11 lösbar angebracht, welche einen lotrecht angeordneten Arbeitszylinder 12 hat,
an dessen Kolbenstange 13 der Greifteil 10 befestigt ist. An diesem sind nach beiden
Seiten abstehende Anschlagstücke 14 und 15 angebracht. Der Zylindermantel des Arbeitszylinders
12 ist auf einem Wagen 16 angeordnet, dessen Räder 17 auf parallel zueinander und
oberhalb der Tische 1 bis le und der Ablagestationen 9 und 9a angeordneten Schienen
18 verfahrbar sind.
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Die Schienen 18 sind auf einem oberhalb der Ständer 2 angebrachten
Dachstück angeordnet, das seitlich durch Säulen 20, 20a getragen ist. Diese sind
jeweils auf den von den Tischen 1 bis le abgewandten Seiten der Ablagestationen
9 bzw. 9a angeordnet. In jeder der Säulen ist auf ihrer Innenseite eine Führungsrinne
21 bzw. 21a für den Eingriff des Anschlagstückes 15 bzw. 14 vorgesehen, wodurch
ein Drehen des Greifteils 10 insbesondere beim Heben oder Senken der Kolbenstange
13 vermieden wird.
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An dem Dachstück 19, das über die Tische 1 bis le und über die Ablagestationen
9, 9a reicht, ist ein lotrecht nach unten sich erstreckendes und vor den Antriebseinheiten
4 angeordnetes Wandstück 22 befestigt, das zwei übereinander liegende und parallel
zu den Schienen 18 verlaufende Führungsstangen 23 trägt.
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Auf diesen Führungsstangen sind Kuppeleinrichtungen 24 bis 24f verschiebbar
angeordnet. Die Kuppeleinrichtungen 24 und 24e befinden sich jeweils oberhalb eines
der Tische 1 bis le und die Kuppel einrichtung 20f befindet sich oberhalb der Ablagestation
9. Die Kuppeleinrichtungen 24 bis 24f sind mittels einer Verbindungsstange 25 miteinander
verbunden, die an einer Kolbenstange 26 eines mit waagerechter Achse angeordneten
Arbeitszylinders 27 befestigt ist.
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Jede der Kuppeleinrichtungen 24 bis 24f hat ein Kupplungsorgan, das
zum Kuppeln des der Kupplungseinrichtung jeweils gegenüberliegenden Bearbeitungskopfes
6 dient.
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Zum Heben und Senken der Tische der Ablagestation 9, 9a für die Aufnahme
oder für das Abnehmen eines Bearbeitungskopfes ist mindestens je ein nicht dargestellter
Arbeitszylinder vorgesehen.
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Die Bearbeitungsköpfe 6 können entsprechend den in der DE-PS 26 59
881 beschriebenen Bearbeitungsköpfen ausgebildet sein. Jeder der Bearbeitungsköpfe
weist auf seiner Oberseite zum Antrieb durch die Antriebseinheit 4 eine Kupplungsscheibe
auf, in welche die Antriebswelle der Antriebseinheit 4 von oben eingreifen kann.
Beidseitig der Kupplungsscheibe sind Haken vorgesehen, in welche am Bearbeitungskopf
verschiebbar angebrachte Verriegelungskörper zum Festlegen des Bearbeitungskopfes
an der Antriebseinheit eingreifen können.
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Zum Anbringen und Lösen des Bearbeitungskopfes 6 von der Kuppeleinrichtung
24 kann wie bei dem durch die DE-AS 26 59 881 bekannten Bearbeitungskopf ein lotrecht
angeordneter und durch die Kuppel einrichtung 24 verriegelbarer Bolzen dienen, wobei
der zum Verriegeln des Bolzens dienende Verriegelungskörper in der Kuppeleinrichtung
waagerecht verschiebbar ist und mit seinem Ende in eine Ausnehmung des Bolzens eingreifen
kann. Damit der Bearbeitungskopf 6 sicher an der Kupplungseinrichtung 24 gehalten
wird, ist an seiner Oberseite ein mittig angeordneter lotrechter Bolzen und im Bereich
seiner Unterseite sind zwei ebenfalls lotrecht, aber zu dem oberen Bolzen seitlich
versetzt angeordnete Bolzen vorgesehen. Die Kupplungseinrichtung weist diesen Bolzen
angepaßte Kuppelorgane auf.
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Gemäß Fig. 1 sind sechs Bearbeitungsköpfe 6 jeweils mit den zugeordneten
Antriebseinheiten 4 verbunden und können durch Senken der Antriebseinheiten die
jeweils auf den Tischen 1 bis le darunter angebrachten Werkstücke bearbeiten.
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Nach dem Bearbeitungsvorgang und nach dem Anheben der Antriebseinheiten
4 werden die Bearbeitungsköpfe ausgetauscht. Der Bearbeitungskopf 6f wird während
der Arbeitsvorgänge der übrigen Bearbeitungsköpfe 6 von der Endablagestation 9a
zur Anfangsablagestation 9 gebracht, indem der Bearbeitungskopf 6f über das Dachstück
9 angehoben, die Rückführeinrichtung 11 über die Ablagestation 9 verfahren und der
Bearbeitungskopf 6f dann auf die Ablagestation 9 abgesetzt wurde.
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Zum Auswechseln der Bearbeitungsköpfe 6 werden der auf der Ablagestation
9 angeordnete und die an den Antriebseinheiten 4 angebrachten Bearbeitungsköpfe
mit den jeweils gegenüberliegenden Kuppeleinrichtungen 24 verbunden. Nach dem Lösen
der Bearbeitungsköpfe 6 von den jeweils zugeordneten Antriebseinheiten 4, indem
die Antriebseinheiten angehoben werden, können die Bearbeitungsköpfe durch Betätigen
des Arbeitszylinders 27 jeweils von einer Station zur anderen gefördert werden.
Der auf der Ablagestation 9 liegende Bearbeitungskopf gelangt zu der Antriebseinheit
4 und der von der Antriebseinheit 4e stammende Bearbeitungskopf gelangt zur Ablagestation
9a. Die den Antriebseinheiten neu zugeordneten Bearbeitungsköpfe werden von diesen
übernommen und der oberhalb der Ablagestation 9a befindliche Bearbeitungskopf wird
von dieser Station übernommen. Nach dem Lösen der Bearbeitungsköpfe von den Kuppeleinrichtungen
24 fahren diese in ihre Ausgangslage zurück und der auf der Ablagestation 9a abgelegte
Bearbeitungskopf wird durch die Rückführeinrichtung 11 zur Ablagestation 9 gebracht.
Nach Durchführung des Arbeitsvorganges werden die Bearbeitungsköpfe wie vorbeschrieben
ausgetauscht und um eine Teilung weiter, in den Fig. 1 und 2 gesehen, von rechts
nach links gefördert.
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Der auf einer der Ablagestationen 9 oder 9a befindliche Bearbeitungskopf
kann jeweils durch einen anderen Bearbeitungskopf ersetzt werden.
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Die auf den Tischen 1 bis le befindlichen Werkstücke werden jeweils
nach Fertigstellung von diesen abgenommen und neu zu bearbeitende Werkstücke werden
aufgelegt. Die zu bearbeitenden oder bearbeiteten Werkstücke können mittels eines
nicht dargestellten Handhabungsgerätes von einem Förderband zum Tisch 1 und wieder
zurück und gegebenenfalls auf ein anderes Förderband gebracht werden.
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Beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind sechs Bearbeitungsstationen
vorgesehen. Es kann auch eine andere Anzahl von Bearbeitungsstationen gewählt werden.
Jede der Bearbeitungsstationen kann falls erforderlich durch eine Ablagestation
für den Bearbeitungskopf 6 ersetzt werden oder umgekehrt, wobei für den Betrieb
der Vorrichtung mindestens eine Bearbeitungsstation vorhanden sein muß. Die Ablagestationen
9 und 9a sind zusätzliche Ablagestationen außerhalb der Reihe der sechs wahlweise
in eine Ablagestation oder eine Bearbeitungsstation
umwandelbaren
Station der Vorrichtung und können, je nachdem der Bearbeitungskopf von der letzten
der wahlweise in eine Ablagestation oder in eine Bearbeitungsstation umwandelbaren
Stationen zur ersten dieser Stationen gebracht wird, z. B. mittels eines Handhabungsgerätes
oder dgl., entfallen.
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Die Rückführeinrichtung 11 verläuft beim Ausführungsbeispiel in einer
lotrechten Ebene. Sie kann auch in einer waagerechten oder in einer geneigten Ebene
verlaufen. Zu einer bereits vorhandenen Vorrichtung können zu deren Erweiterung
in einfacher Weise zusätzliche Bearbeitungsstationen und/oder Ablagestationen hinzugefügt
werden. Auch sind bei einer bereits bestehenden Vorrichtung die vorhandenen Bearbeitungsköpfe
6 in einfacher Weise gegen andere Bearbeitungsköpfe austauschbar. Hierdurch können
Teilefamilien mit geringer Umrüstzeit rationell gefertigt werden.
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Mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung kann eine Fertigung mit
allen zur Fertigbearbeitung des Werkstückes notwendigen Bohrköpfen und mit nur einer
einzigen Bearbeitungsstation begonnen werden, wobei für die restlichen Bohrköpfe
jeweils eine Ablagestation vorgesehen wird. Durch Umwandeln einer Ablagestation
in eine Bearbeitungsstation unter Verwendung jeweils gleichartiger Antriebseinheiten
4 läßt sich in einfacher Weise eine Produktionssteigerung erzielen. Beim Ausfall
einer der Bearbeitungsstationen bleiben die anderen Bearbeitungsstationen betriebsfähig,
so daß nicht wie bei einer üblichen Transfervorrichtung die ganze vorbeschriebene
Vorrichtung ausfällt.
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Da die Werkzeuge der Bearbeitungsköpfe außerhalb der Bearbeitungsstationen
ausgewechselt werden können, ist es möglich, hierfür eine schmutzfreie Stelle oder
einen schmutzfreien Raum zu wählen.