DE3624954A1 - Fertigungssystem - Google Patents

Fertigungssystem

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DE3624954A1 DE19863624954 DE3624954A DE3624954A1 DE 3624954 A1 DE3624954 A1 DE 3624954A1 DE 19863624954 DE19863624954 DE 19863624954 DE 3624954 A DE3624954 A DE 3624954A DE 3624954 A1 DE3624954 A1 DE 3624954A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fertigungssystem mit mehre­ ren Bearbeitungszentren, einer zentralen Werkstück-Lager-Station, einer zentralen Werkzeug-Lager-Station, einer Transporteinrich­ tung für das gesamte System in Form längs ortsfester Bahnen ver­ fahrbarer erster Fahrzeuge, die die Werkzeuge in Halterungen und die Werkstücke transportieren, Spannvorrichtungen zum auto­ matischen Erfassen der Werkstücke, Bearbeitungszentren-Steuer­ geräte, die den Bearbeitungszentren unmittelbar zugeordnet sind, und einem Leit-Steuergerät, das die Bearbeitungszentren-Steuer­ geräte steuert.
Bei einem bekannten System dieser Art (P 35 32 285.3-22; 11 41/19 630 DE) sind die Bearbeitungszentren nicht zu Inseln zusammengefaßt. Die Bearbeitungszentren-Steuergeräte werden von dem Leit-Steuergerät gesteuert. Die Steuerung der Werkzeug­ handhabung erfolgt über das Leit-Steuergerät. Die werkzeugbe­ stückten Halterungen werden mittels der ersten Fahrzeuge zu einer Zwischenstation transportiert und von dieser mittels eines zweiten Fahrzeuges einzeln zu den Bearbeitungszentren transpor­ tiert. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß die Zahl der Bearbeitungszentren nicht ohne weiteres vergrößert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte System derart auszubilden, daß problemlos die Zahl der Bearbei­ tungszentren vergrößert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Be­ arbeitungszentren gruppenweise zu Inseln zusammengefaßt sind, daß jeder Insel ein Insel-Steuergerät zugeordnet ist, welches die Bearbeitungszentren-Steuergeräte der Insel steuert, daß ein Werkzeug-Steuergerät vorgesehen ist, welches die gesamte Werkzeughandhabung steuert, daß die Werkzeug-Halterungen mittels der ersten Fahrzeuge bis zu den Bearbeitungszentren transportierbar sind und daß ein Bus oder mehrere parallel ge­ schaltete Busse vorgesehen ist (sind), an den (die) die ver­ schiedenen Steuergeräte angeschlossen sind.
Natürlich kommunizieren die Steuergeräte auch untereinander.
"Steuern" ist hier im weitesten Sinne des Wortes zu verstehen:
Es fällt also u. a. auch darunter: verwalten, koordinieren, dia­ gnostizieren.
Die Werkzeuge werden einzeln oder in Sätzen ausgetauscht. In der Regel werden nur Verschleiß-Werkzeuge ausgetauscht. Der Austausch erfolgt, während die Bearbeitungszentren arbeiten.
Soll ein bestehendes System vergrößert werden, wird eine weitere Insel aufgebaut. Das ohnedies vorhandene Werkzeug-System (im wesentlichen bestehend aus den ersten Fahrzeugen, der zentralen Werkzeug-Lager-Station und dem Werkzeug-Steuergerät) und der (die) ohnedies vorhandene(n) Bus (Busse) lassen problemlos entsprechende Ergänzungen, nämlich im wesentlichen nur eine entsprechende Erweiterungen des Fahrzeug-Netzes und entsprechen­ de Anschlüsse an dem (den) Bus (Busse), zu. Im bekannten Fall würde die Vergrößerung einerseits beim Steuerteil Probleme auf­ werfen, da nicht ohne weiteres weitere Bearbeitungszentren- Steuergeräte an das Leit-Steuergerät angeschlossen werden können. Andererseits würde die Vergrößerung im bekannten Fall auch beim Maschinenteil Probleme aufwerfen, da der Einzeltransport der Werkzeuge mittels des zweiten Fahrzeuges natürlich kaum noch durchführbar ist bzw. gänzlich versagt, wenn sehr viele Werk­ zeugmaschinen zu bedienen sind.
Weitere Vorteile gegenüber dem bekannten System sind folgende:
Die Fahrzeuge können unmittelbar nacheinander mehrere Bearbei­ tungszentren anfahren, müssen also nicht nach Beschickung eines Bearbeitungszentrums zurück in die Zentralstation. Weiterhin ist man bezüglich der Aufstellung der Bearbeitungszentren in räumlicher Hinsicht freier als im bekannten Fall: Bei diesem ist man an eine lineare Aufstellung gebunden, weil die zweiten Fahrzeuge nur geradeaus fahren. Diese Bindung fällt bei dem er­ findungsgemäßen System fort. Sodann kann man mit den ersten Fahr­ zeugen nunmehr auch "ergänzende" Maschinen direkt anfahren, was im bekannten Fall auch nicht möglich ist, wie man schließlich auch die ersten Fahrzeuge im erfindungsgemäßen Fall ganz anderen Transportaufgaben zuführen kann, was ebenfalls im bekannten Fall unmöglich ist.
Das erfindungsgemäße System ist besonders geeignet für die Großserien-Fertigung.
Für die Handhabung der Werkstücke gibt es erfindungsgemäß zwei Möglichkeiten:
Einerseits sind die Werkstücke, eingespannt in den Spannvorrich­ tungen, diese angeordnet auf Paletten, von den ersten Fahrzeugen zwischen der zentralen Werkstück-Lager-Station und den Bearbei­ tungszentren bzw. den Inseln transportierbar.
Andererseits sind die Werkstücke, eingespannt in den Spannvorrich­ tungen, diese angeordnet auf Paletten, von dritten Fahrzeugen zwischen Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen und den Bearbeitungs­ zentren bzw. Insel-Speichern bzw. den Inseln und die Werkstücke ohne Spannvorrichtungen von den ersten Fahrzeugen zwischen der zentrale Werkstück-Lager-Station und den Zwischen-Werkstück- Lager-Stationen transportierbar.
In beiden Fällen werden also nicht mehr wie im bekannten Fall die Werkstücke erst im Bereich der Bearbeitungszentren in die Spannvorrichtungen eingespannt, sondern in der zentralen Werk­ stück-Lager-Station bzw. in den Zwischen-Werkstück-Lager-Sta­ tionen.
Soll das System vergrößert werden, so wirkt sich auch diese Weiterentwicklung günstig aus, da das Einspannen Maßnahmen er­ forderlich macht, die bei dem unvergrößerten System bereits vorhanden sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der einzigen Figur der Zeichnung, in der eine Draufsicht auf ein erfindungs­ gemäßes Fertigungssystem dargestellt ist.
Das System besteht aus mehreren Bearbeitungszentren 1, ersten Transportfahrzeugen 2, Fahrzeugbahnen 3, einem zentralen Werk­ zeuglager 4 und einem zentralen Werkstücklager 5. Die Bearbei­ tungszentren 1 sind zu drei Inseln zusammengeschlossen, von denen die linke obere Insel 6 aus fünf Bearbeitungszentren, die rechts daneben angeordnete Insel 7 aus acht Bearbeitungszentren und die links unten befindliche Insel 8 aus sieben Bearbeitungs­ zentren besteht. Jede Insel weist auf der Vorderseite der Be­ arbeitungszentren 1 eine Transporteinrichtung 9 auf, bestehend aus Schienen 10 und einem auf diesen verfahrbaren Fahrzeug 11.
Die Werkstücke werden mittels der Fahrzeuge 2 von dem zentralen Werkstücklager 5 bis in Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen 12 der Inseln transportiert. In Rüststationen 20 werden sie manuell in Spannvorrichtungen gespannt und von den Fahrzeugen 11 über­ nommen. Diese transportieren sie in Insel-Speicher 13 oder di­ rekt in die Bearbeitungszentren 1. Von den Speichern 13 können sie ebenfalls den Bearbeitungszentren zugeführt werden.
Die Werkzeuge werden von den Fahrzeugen 2 auf die Rückseiten der Bearbeitungszentren 1 transportiert und dort den Bearbei­ tungszentren einzeln oder zu mehreren übergeben bzw. von diesen entnommen.
Das System weist folgende weitere Stationen auf: einen Fahrzeug­ bahnhof 14 mit Energieladestation, eine Sondermaschine 15, Zwischen-Ablagen 16, Werkzeugrüstplätze 17, eine Kommando­ zentrale 18 und eine Insel 19, bestehend aus Sondermaschinen, z. B. Mehrspindel-Bohrkopf-Maschinen.
Man könnte übrigens die Erfindung gemäß Anspruch 1 auch folgen­ dermaßen sehen: Sie bezieht sich auf ein Fertigungssystem mit mehreren Bearbeitungszentren, einer zentralen Werkstück-Lager- Station, einer zentralen Werkzeug-Lager-Station, einer Transport­ einrichtung für das gesamte System in Form längs ortsfester Bahnen verfahrbarer erster Fahrzeuge, die die Werkzeuge in Hal­ terungen und die Werkstücke transportieren, und Spannvorrich­ tungen zum automatischen Erfassen der Werkstücke. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungszentren grup­ penweise zu Inseln zusammengefaßt sind und daß die Werkzeug- Halterungen mittels der ersten Fahrzeuge bis zu den Bearbei­ tungszentren transportierbar sind. Dieser Lösung liegt die Auf­ gabe zugrunde, das bekannte System maschinenmäßig derart zu ändern, daß problemlos die Zahl der Bearbeitungszentren ver­ größert werden kann.
Eine Weiterbildung hierzu besteht darin, daß ein Bus oder mehrere parallel geschaltete Busse vorgesehen ist (sind) an den (die) verschiedene Steuergeräte angeschlossen sind.

Claims (10)

1. Fertigungssystem mit mehreren Bearbeitungszentren, einer zentralen Werkstück-Lager-Station, einer zentralen Werkzeug- Lager-Station, einer Transporteinrichtung für das gesamte System in Form längs ortsfester Bahnen verfahrbarer erster Fahrzeuge, die die Werkzeuge in Halterungen und die Werkstücke transportieren, Spannvorrichtungen zum automatischen Erfassen der Werkstücke, Bearbeitungszentren-Steuergeräte, die den Bearbeitungszentren unmittelbar zugeordnet sind, und einem Leit-Steuergerät, das die Bearbeitungszentren-Steuergeräte steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbei­ tungszentren (1) gruppenweise zu Inseln (6, 7, 8) zusammenge­ faßt sind, daß jeder Insel (6, 7, 8) ein Insel-Steuergerät zu­ geordnet ist, welches die Bearbeitungszentren-Steuergeräte der Insel (6, 7, 8) steuert, daß ein Werkzeug-Steuergerät vor­ gesehen ist, welches die gesamte Werkzeughandhabung steuert, daß die Werkzeug-Halterungen mittels der ersten Fahrzeuge (2) bis zu den Bearbeitungszentren (1) transportierbar sind und daß ein Bus oder mehrere parallel geschaltete Busse vorgesehen ist (sind), an den (die) die verschiedenen Steuergeräte ange­ schlossen sind.
2. Fertigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkstücke, eingespannt in den Spann­ vorrichtungen, diese angeordnet auf Paletten, von den ersten Fahrzeugen (2) zwischen der zentralen Werkstück-Lager-Station (5) und den Bearbeitungszentren (1) bzw. den Inseln (6, 7, 8) transportierbar sind.
3. Fertigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkstücke, eingespannt in den Spann­ vorrichtungen, diese angeordnet auf Paletten, von dritten Fahr­ zeugen zwischen Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen (12) und den Bearbeitungszentren (1) bzw. Insel-Speichern (13) bzw. den Inseln (6, 7, 8) und die Werkstücke ohne Spannvorrichtungen von den ersten Fahrzeugen (2) zwischen der zentralen Werkstück- Lager-Station (5) und den Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen transportierbar sind.
4. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen für die Werk­ zeuge bewegliche Magazine, insbesondere kreisförmige Magazine mit horizontaler Drehachse, sind, denen jeweils ein Greifer zu­ geordnet ist, der die Werkzeuge handhabt.
5. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Fahrzeug (2) so­ wohl die Werkzeuge als auch die Werkstücke transportieren kann, insbesondere nicht zugleich.
6. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes erstes Fahrzeug (2) die Werkzeuge und ein zweites erstes Fahrzeug (2) die Werkstücke transportiert.
7. Fertigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungszentren (1) in vorzugsweise zwei Reihen angeordnet sind, daß jeweils zwei Bearbeitungszentren (1) zweier Reihen mit ihren Rückseiten einander zugewandt sind und daß die ersten Fahrzeuge (2) zwischen den Reihen und außen um die Reihen herum verfahrbar sind.
8. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels eines Fertigungssystems nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils mittels eines Insel-Steuergerätes zu Inseln (6, 7, 8) zusammengefaßte Bearbeitungszentren (1) gesteuert werden, daß die gesamte Werkzeughandhabung mittels eines Werkzeug-Steuergerätes gesteuert wird, daß die Werkzeug- Halterungen mittels der ersten Fahrzeuge (2) bis zu den Bear­ beitungszentren (1) transportiert werden und daß die gesamte Steuerung über einen Bus oder mehrere parallel geschaltete Busse erfolgt, an den (die) die verschiedenen Steuergeräte angeschlos­ sen sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Werkstücke, eingespannt in die Spannvorrich­ tungen, diese angeordnet auf Paletten, von den ersten Fahr­ zeugen (2) zwischen der zentralen Werkstück-Lager-Station (5) und den Bearbeitungszentren (1) bzw. den Inseln (6, 7, 8) trans­ portiert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Werkstücke, eingespannt in die Spannvorrichtungen, diese angeordnet auf Paletten, von dritten Fahrzeugen (11) zwischen Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen (12) und den Bear­ beitungszentren (1) bzw. Insel-Speichern (13) bzw. den Inseln und die Werkstücke ohne Spannvorrichtungen von den ersten Fahr­ zeugen (2) zwischen der zentralen Werkstück-Lager-Station (5) und den Zwischen-Werkstück-Lager-Stationen (12) transportiert werden.
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