DE4103302A1 - Modular aufgebautes werkstueck-bearbeitungszentrum und dazugehoeriger antriebsmodul - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen Arbeitsmodulen, die jeweils zeitlich zwangsläufig gesteuerte Werkzeuge, wie z. B. Stanz-/Biegewerkzeuge, Einzüge, Schweißsta­ tionen, Montageeinheiten und dgl. aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen dazugehörigen Antriebsmodul.

Derartige Bearbeitungszentren sind bekannt und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß die Arbeitsmodule multifunktionell einsetzbar sind, wodurch sich äußerst wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten ergeben. Kernele­ ment derartiger Bearbeitungszentren ist herkömmlicher Weise ein Stanz-/Biegewerkzeugaggregat, das in einem Sockel einen Hauptantrieb aufweist, mit dem ein darüber in einem separaten Gehäuseteil gelagertes Antriebsrad angetrieben ist, das eine Vielzahl von Arbeitseinhei­ ten, wie Biegeschlitten, Schneidstempel, Schweißelek­ troden u. a. in zeitlich vorbestimmter Abfolge antreibt. Weitere benachbarte Arbeitseinheiten, wie z. B. (Halb­ zeug-) Einzüge oder Pressen leiten ihren Antrieb von diesem Hauptantrieb ab, wozu regelmäßig mehr oder weni­ ger raumgreifende Antriebsmittel im Bereich der Schnittstellen zwischen den Arbeitseinheiten erforder­ lich sind. Man hat deshalb versucht, einen Teil dieser Antriebsmittel in einem vergrößerten Sockel unterzu­ bringen, wodurch allerdings die Möglichkeiten einer mo­ dularen Zusammenstellung mehrerer Arbeitsmodule stark eingeschränkt wurden.

Derartige herkömmliche Konzepte sind beispielsweise aus der US-PS 44 57 160 und aus den Dokumenten EP 01 19 599 B1 und DE-AS 27 37 442 bekannt. In all den bekannten Fällen beschränken sich die Möglichkeiten des Umrüstens des Bearbeitungszentrums darauf, daß ein auf einem verhältnismäßig breiten Sockel ruhendes Gehäuse ausge­ tauscht wird, wozu verhältnismäßig aufwendige Handha­ bungseinrichtungen erforderlich sind, die darüber hin­ aus zeitraubende Bedienungshandgriffe erfordern. So verlangt das Umrüsten des Bearbeitungszentrums gemäß EP 01 19 599 einen separaten Transportwagen mit hoch belastbarer Schwenkachse, wobei gesonderte Mittel erforderlich sind, um das auszutauschende Aggregatsge­ häuse in eine Ebene zu bringen, in der eine Ankopplung an den Sockel erfolgen kann. Bei dem Bearbeitungszen­ trum gemäß DE-AS 27 37 442 verlangt die Austausch­ barkeit der Biegeeinheiten ebenfalls einen langge­ streckten Unterbau, wobei die Steckwellenverbindung die Möglichkeiten des Austauschs von Arbeitsaggregaten mehr oder weniger stark einschränkt. Eine Entkopplung der Module ist nur durch seitliches Verfahren möglich.

Darüber hinaus zeigt sich, daß der Hauptantrieb häufig an seine Leistungsgrenze stößt, wenn alle möglichen An­ kopplungsstellen des Moduls ausgenützt werden.

Aufgrund dieser herkömmlichen Schwierigkeiten beim modularen Aufbau und Umbau der Bearbeitungszentren, ist man dazu übergegangen (vgl. DE-PS 32 34 981), den Zen­ tral-Antriebskranz eines klassischen Stanz-/Biegewerk­ zeugaggregats durch horizontale Antriebswellen zu ersetzen und die Arbeitsmodule linear hintereinander zu schalten, wobei ein gesonderter Hauptantriebsblock vor­ gesehen wird, von dem alle Antriebsbewegungen abgelei­ tet werden. Mit diesem Konzept wird jedoch der we­ sentliche Vorteil des Zentral-Antriebskranzes, der in der freizügigen Anordnung der Biegewerkzeugaggregate bei gleichmäßiger Kraftverteilung zu sehen ist, auf­ gegeben. Ein weiterer Nachteil dieses Konzepts ist darin zu sehen, daß Umrüstmaßnahmen verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nehmen und für den Hauptantriebs­ block relativ viel Bauraum benötigt wird, zumal dieser regelmäßig groß dimensioniert wird, um möglichst viele Module hintereinander schalten zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschie­ denen, von einer Antriebseinheit angetriebenen Arbeits­ modulen zu schaffen, bei dem sich der Antrieb platz­ sparend und wirtschaftlich in das Bearbeitungszentrum integrieren läßt und die Möglichkeit gegeben ist, Ar­ beitsmodule schnell und sicher zu wechseln, ohne die Module seitlich verfahren zu müssen. Eine weitere Auf­ gabe besteht in der Schaffung einer multifunktionellen Antriebseinheit, die sich an den jeweils vorgegebenen Aufbau des Bearbeitungsaggregats optimal anpassen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale sowie durch einen Antriebsmodul gemäß Anspruch 28 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Hauptantrieb des Bearbei­ tungszentrums als separat handhabbarer Sockelmodul aus­ gebildet. Dies hat zunächst den Vorteil, daß die maxi­ male Leistung des Antriebs jeweils an der Stelle des Bearbeitungszentrums vorliegt, wo die größten Kraftre­ serven benötigt werden. Im Zuge dieser erfindungsgemä­ ßen Ausgestaltung benötigen die weiteren Arbeitsmodule keinen separaten Antrieb mehr, wodurch der Sockel die­ ser Arbeitsmodule nicht nur einfacher, sondern mit ei­ nem dem Sockelmodul entsprechenden Einheits-Rastermaß aufgebaut werden kann. Aufgrund des Einheits-Rasterma­ ßes kann der Sockel erstmalig auch zu Lager- und Transportzwecken herangezogen werden, wodurch der Aus­ tausch der Arbeitsmodule stark vereinfacht und die hierfür benötigte Zeit verkürzt wird. Der Sockel kann z. B. zusammen mit dem darauf ruhenden Modulgehäuse mittels eines Gabelstaplers erfaßt und gehandhabt wer­ den, wobei die Aussparungen am Sockel zu einer günsti­ gen Gewichtsverteilung beitragen. Aufgrund des komplet­ ten Austauschs des Sockels sind auch keine besonderen Maßnahmen mehr erforderlich, um den Arbeitsmodul in die richtige Arbeitsebene zu bringen. Diese liegt aufgrund des Einheits-Rastermaßes bereits fest, wenn der Sockel abgestellt wird.

Die unmittelbare Kraftübertragung auf anzukoppelnde Ar­ beitsmodule über kämmende Zahnräder erlaubt nach wie vor, die Arbeitsmodule mit Zentral-Antriebskranz auszu­ führen und dessen Vorteile auszuschöpfen. Die Über­ tragung der Antriebsbewegung von der Presse zu den an­ grenzenden Modulen einerseits und ggf. zwischen den einzelnen Arbeitsmodulen andererseits über kämmende Zahnräder ermöglicht ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Zusammenstellung und der Umrüstung des Bearbei­ tungszentrums, wobei von besonderer Bedeutung ist, daß jeder Arbeitsmodul separat ausgetauscht werden kann, ohne hierzu die anderen Module handhaben bzw. bewegen zu müssen. Es ist somit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr erforderlich, bei der Umrüstung des Bearbeitungszentrums die Zusammenstellung der Ein­ zelkomponenten aufzulösen, um an die einzelne, auszu­ tauschende Einheit heranzukommen. Auch die Reihenfolge der Hintereinanderschaltung der verschiedenen Arbeits­ module wirkt sich bei der Umrüstung des Bearbeitungs­ zentrums nicht mehr im bisherigen Maße auf die Um­ rüstzeiten aus, weil aufgrund des Einheits-Rastermaßes der Sockel unter von den anderen Modulen entkoppelten Wegbewegung und Herauslösen der Module, jeder beliebige Arbeitsmodul an die Stelle des auszutauschenden Ar­ beitsmoduls treten kann.

Bedingt durch die Kraftübertragung mittels miteinander kämmender Zahnräder ergibt sich der Vorteil, daß das Herauslösen der einzelnen Arbeitsmodule nicht nur in zwei Richtungen, nämlich nach vorne und nach hinten er­ folgen kann, sondern bei Rand-Arbeitsmodulen auch in seitlicher Richtung, wodurch eine größtmögliche Flexi­ bilität bezüglich der Handhabung der Arbeitsmodule beim Zusammenstellen des Bearbeitungszentrum gegeben ist. Der erfindungsgemäße Aufbau der Antriebseinheit eröff­ net auf diese Weise die Möglichkeit, von der einen Seite bereits einen fertig aufgerüsteten, neuen Ar­ beitsmodul auf den Sockel aufzusetzen und den auszutau­ schenden Modul beispielsweise gleichzeitig nach der an­ deren Seite wegzubewegen, wodurch sich erweiterte Mög­ lichkeiten hinsichtlich der Automatisierbarkeit des Austauschvorgangs ergeben. Dieser Austausch der Bear­ beitungsmodule ist gleichermaßen möglich, wenn ganze Bearbeitungszellen, d. h. Arbeitsmodule bestehend aus Sockel und Aufbau, ausgetauscht werden. Der Werkzeug­ wechsel erfolgt auf diese Weise nach Art eines Palet­ tenwechselsystems, so daß sich möglichst geringe Um­ rüst- und Stillstandszeiten ergeben.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Bearbeitungs­ zentrums entsteht dementsprechend durch das Zusammen­ stellen von Antriebs-Sockelmodul und darauf ruhendem Bearbeitungsmodul ein individueller Antriebsmodul, der als zentrale Antriebseinheit für ein Bearbeitungszen­ trum dienen kann. In manchen Ausführungen kann es von Vorteil sein, den Antriebs-Sockelmodul mit einem kombi­ nierten Stanz-/Biegewerkzeugaggregat zu koppeln, falls dieses Aggregat das größte Moment im Gesamt-Verbund benötigen sollte.

Bei Bearbeitungszentren der eingangs beschriebenen Art stellt in der Regel die Presse diejenige Bearbeitungs­ station dar, die den größten Leistungsbedarf hat. Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 wird dementsprechend die Antriebseinheit als Presse ausgebildet, die den Hauptantrieb für das gesamte Bearbeitungszentrum bil­ det. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß bei dieser Konstellation das Abtriebs-Zahnrad der Presse mit sehr geringem Aufwand in einer genau definierten Drehposition angehalten werden kann, wodurch die An­ kopplung des benachbarten Arbeitsmoduls, der synchron mit der Presse betrieben werden soll, stark vereinfacht wird. Denn die Presse hat genau definierte obere und untere Totpunktlagen des Pressenstempels, die zur Postionierung des Abtriebsrades ausgenützt werden kön­ nen. Vorteilhafterweise werden die benachbarten Ar­ beitsmodule mit Arretiereinrichtungen ausgestattet, mit denen die beim Abkoppeln vorliegende Nullstellung der Werkzeuge zueinander an den betreffenden Arbeitsmodulen auch beim Transport eingehalten werden kann.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine flexiblere Einbindung des Hauptantriebs in das Bearbei­ tungszentrum, wobei gleichzeitig die Funktionalität der Presse gesteigert wird.

Ein besonders einfaches Bewegungsmuster beim An- und Abkoppeln der Arbeitsmodule ergibt sich mit der Weiter­ bildung des Anspruchs 8. Hierzu sind lediglich Ver­ riegelungseinrichtungen in den sich gegenüberliegenden Seiten der Gehäuseteile zu lösen und der auszutau­ schende Arbeitsmodul z. B. senkrecht zur Ebene des Zen­ tral-Antriebskranzes in horizontaler Richtung und pa­ rallel zur Mittelachse des Zentral-Antriebskranzes mit­ teis des Transportmittels, wie z. B. des Gabelstaplers weg zu bewegen.

Vorzugsweise haben die Sockel der Arbeitsmodule die gleiche Höhe wie der separat handhabbare Sockelmodul. Mit der Weiterbildung des Anspruchs 5 ist mit ein­ fachsten Mitteln dafür gesorgt, daß die Schnittebene eines auf dem Sockelmodul ruhenden Pressengehäuses auch nach dem ggf. mehrmaligen Nachschleifen der Gegen­ schnittplatte exakt mit der Einzugsebene des benach­ barten Arbeitsmoduls fluchtet.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Bearbeitungszentrums ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Zusammenstellung der Komponenten mit dem gleichzeitigen Vorzug der An­ ordnung des Antriebs an der jeweils optimalen Stelle im Bearbeitungszentrum. Die neben dem Hauptantriebs-Modul angeordneten Arbeitsmodule können auf diese Weise kon­ struktionstechnisch einfacher, wie z. B. mit leerem Sockel, ausgebildet werden, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß der hierdurch gewonnene Bauraum für die Unterbringung von weiteren Steueraggregaten genutzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Unterteilung zwischen separat handhabbarem Sockelmodul und Bearbeitungsmodul verlangt eine neuartige Konzeption der Schnittstelle zwischen diesen beiden Bereichen. Eine vorteilhafte Ausführung dieser Schnittstelle ist Gegenstand des Anspruchs 9. Über die Zwischenplatte stützt sich der Bearbeitungsmo­ dul großflächig am Sockel bzw. am Sockelmodul ab, so daß eine erhöhte Standsicherheit gegeben ist. Die Zwi­ schenplatte kann darüber hinaus als Zentrier-, Trans­ port- und Befestigungselement herangezogen werden, wo­ bei sich durch die vergrößerte Standfläche eine Flä­ chenpaarung zwischen Bearbeitungsmodul und Sockelmodul bereitstellen läßt, die auch bei häufigem Auswechsln der Komponenten nicht spürbar verschleißt.

Über die Zwischenplatte kann ferner eine Anpassung an die jeweils im Bearbeitungsmodul vorliegende Antriebs­ version, wie z. B. Zentralradversion oder Linearver­ sion, vorgenommen werden.

Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht das beliebige Herauslösen entweder einzelner Bearbeitungsmodule oder des den Hauptantrieb aufnehmenden Sockelmoduls oder ei­ nes aus Sockel und Aufbau bestehenden Arbeitsmoduls nach beiden Seiten. Im letzteren Fall ist es von Vor­ teil, den Sockel der einzelnen Arbeitsmodule geringfü­ gig schmaler als die darauf ruhenden Bearbeitungsmodule auszubilden, was Gegenstand des Anspruchs 10 ist.

Um die Vorteile, die der neuartige Aufbau des Bearbei­ tungszentrum hinsichtlich der Flexiblität beim Zusam­ menstellen mit sich bringt, voll ausschöpfen zu können, ist es von Vorteil, mit Schnellwechseleinrichtungen ge­ mäß den Ansprüchen 16 ff. bzw. 22 ff. zu arbeiten. Es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsmodule insgesamt selbstfahrbar auszugestalten, wobei es in diesem Fall vorteilhaft ist, den Rollen gleichzeitig eine Nivellie­ rungsfunktion gemäß Anspruch 14 zu übertragen.

Die Einsatzmöglichkeiten in der Produktion können zu­ sätzlich erweitert werden, wenn zum Austausch der ein­ zelnen Module Schnellwechseleinrichtungen zum Einsatz kommen. Da das modular aufgebaute Bearbeitungszentrum von beiden Seiten zugänglich ist, können von beiden Seiten Schnellwechseleinrichtungen an das Bearbeitungs­ zentrum herangebracht und vorzugsweise gleichzeitig in Funktion gesetzt werden. Mit der einen Schnellwechsel­ einrichtung kann dann ein bereits vollständig einge­ richteter Bearbeitungsmodul bzw. ein kompletter Ar­ beitsmodul aus Sockel und aufgesetztem Bearbeitungsmo­ dul synchron mit der Wegbewegung des auszutauschenden Moduls in das Bearbeitungszentrum eingegliedert werden.

Hierdurch ergeben sich minimale Produktions-Totzeiten, wobei von zusätzlichem Vorteil ist, daß die Schnell­ wechseleinrichtungen für beide Seiten des Bearbeitungs­ zentrums identisch ausgebildet und deshalb nicht nur einfacher gehandhabt, sondern auch kostengünstiger ein­ gesetzt werden können.

Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 17 wird eine sehr leicht zu handhabende und sehr leichte Schnellwechsel­ einrichtung geschaffen, die insbesondere auch bei rau­ hem Werkstattbetrieb große Standzeiten hat.

Die Schienen sind mit einfachen Maßnahmen - vorteilhaf­ terweise mit den Merkmalen des Anspruchs 18 - in der Höhe ausrichtbar, so daß selbst schwerste Arbeitsmodule über weite Strecken problemlos transportiert werden können, auch wenn der Untergrund eine verhältnismäßig große Welligkeit aufweist.

Um das Herauslösen der einzelnen Module noch weiter zu vereinfachen, dient die höhenverstellbare Anbringung von Laufrollen am Sockel. Mit dieser Ausgestaltung ent­ sprechend Anspruch 19 kann die betreffende Schienenan­ ordnung mit Leichtigkeit unter die jeweiligen, versenk­ baren Rollen des auszutauschenden Moduls positioniert werden. Durch Ausfahren der Stützrollen, was beispiels­ weise durch einen hydraulischen Servoantrieb unter­ stützt werden kann, gelangen die Transportrollen in Kontakt mit der Schienenanordnung, so daß eine problem­ lose Verschiebung des Moduls quer zur Arbeitsebene des Bearbeitungszentrums möglich wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen einer Schnellwechselein­ richtung für den Austausch der einzelnen Bearbeitungs­ module sind Gegenstand der Ansprüche 22 bis 27. Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 23 ist es vorzuziehen, den auskragenden Endabschnitt der parallel zueinander ange­ ordneten Führungsschienen beim Austausch auf der Ober­ seite des Sockels abzustützen. Vorzugsweise wird der Führungsbereich der Grundplatte von einer um das Höhen­ maß des auskragenden Schienenendes zurückgesetzten Stufe gebildet, wodurch den Führungsschienen gleichzei­ tig eine den Bearbeitungsmodul seitlich stabilisierende Funktion übertragen wird.

Mit der Weiterbildung der Ansprüche 25 ff. ergibt sich der Vorteil, daß der auszutauschende Modul nach dem Lö­ sen der Befestigungsschrauben unter Einwirken der Stützfederanordnung quasi schwebend auf dem Sockel in Richtung auf die Führungsschienen verfahrbar ist, so daß die Handgriffe beim Austauschen wesentlich verein­ facht werden und zusätzlich Zeit eingespart werden kann.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines modular aufge­ bauten Bearbeitungszentrums gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform des modu­ lar aufgebauten Bearbeitungszentrums zur Darstellung zweier Varianten der Gegen­ schnittplatten-Halterung an einer Presse;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines Bear­ beitungszentrums mit einer anderen Anord­ nung der Arbeitsmodule;

Fig. 4 die Einzelheit "IV" in Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Front-Ansicht einer an der Presse montierten Stanzeinheit in zwei Ausführungsformen;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung gemäß VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung gemäß VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine der Fig. 1 ähnliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des modu­ lar aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des modu­ lar aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Abwandlung des in Fig. 9 gezeigten modular aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Fig. 11 eine Seitenansicht eines aus dem Bearbei­ tungszentrum herausgelösten Arbeitsmoduls mit einer ersten Ausführungsform einer Schnellwechseleinrichtung;

Fig. 12 eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer weiteren Ausführungs­ form einer Hilfseinrichtung zum Schnell­ wechseln der Arbeitsmodule;

Fig. 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform eines Arbeitsmoduls des erfin­ dungsgemäßen modular aufgebauten Bearbei­ tungszentrums;

Fig. 14 eine teilweise im Schnitt gezeigte Sei­ tenansicht eines Arbeitsmoduls im Zusam­ menwirken mit einer Schnellwechselein­ richtung für den Bearbeitungsmodul;

Fig. 15 die Ansicht gemäß "XV" in Fig. 14;

Fig. 16 die Einzelheit "XVI" in Fig. 14;

Fig. 17 eine Seitenansicht eines bei der Schnell­ wechseleinrichtung gemäß Fig. 14 verwen­ deten Ausrollgerüstes; und

Fig. 18 die Ansicht des Ausrollgerüstes entspre­ chend "XVIII" in Fig. 17.

In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 2 ein separat handhabbarer Sockelmodul einer Antriebseinheit bezeich­ net, die den Hauptantrieb 4 des gezeigten Bearbeitungs­ zentrums ausbildet. Das Bearbeitungszentrum ist modular aus drei Arbeitsmodulen 6, 8 und 10 aufgebaut, wobei die Arbeitsmodule 6 und 8 als Stanz-/Biegewerkzeug­ aggregate fungieren und der Arbeitsmodul 10 als Presse ausgebildet ist. Jedes Stanz-/Biegewerkzeugaggregat 6, 8 trägt eine Vielzahl von Werkzeugen 12, die beispiel­ hafter Weise als Biegeschlitten gestaltet sind. Selbst­ verständlich sind auch andere Ausführungen wie z. B. als Schweißstation oder Montagewerkzeuge möglich.

Die Werkzeuge 12 sind zeitlich zwangläufig gesteuert, d. h. sie werden in einem festen Takt zueinander betä­ tigt, wozu bei der gezeigten Ausführungsform unter Verwendung eines Antriebs mit der sogenannten "Zentralradversion" ein Zentral-Antriebskranz 14 dient, der mit entsprechenden Ritzeln 16 der Werkzeuge in Kämmeingriff steht.

Für den Fall, daß der Werkzeugantrieb unter Zuhilfenahme eines Antriebs in der "Linearversion" bereitgestellt wird, kommen anstelle des Zentral- Antriebskranzes miteinander kämmende Stirnräder zur Anwendung, wie dies bei der später noch zu beschreibenden Ausführungsform gemäß Fig. 10.

Die Arbeitsmodule 6, 8 benötigen keinen gesonderten, eigenen Antrieb. Die Antriebskraft ist vom Hauptantrieb 4 in der nachfolgend näher zu beschreibenden Weise ab­ geleitet:

Der Hauptantrieb 4 ist im Zusammenwirken des Sok­ kelmoduls 2 und eines Pressengehäuses 10 als aufgesetz­ ter Bearbeitungsmodul Bestandteil einer Presse, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zwillingspresse ausgebildet ist. Hierzu wird über ein schematisiert an­ gedeutetes Getriebe 18 die Antriebskraft nach oben in den Bereich eines Pressenständers 20 geleitet, in dem ein im wesentlichen mittig gelagertes Antriebsrad 22 gelagert ist. Von dort wird die Antriebskraft über zwei Kopplungszahnräder 30, 32 und Zwischen-Zahnräder 24 auf die beiden Exzenterwellen 26, 28 sowie auf übertragen.

Über die Kopplungszahnräder 30, 32 erfolgt die antriebsmäßige Anbindung der angrenzenden Arbeitsmodule 6, 8 an den als Presse ausgebildetet Hauptantrieb. Die Kraftübertragung vom Motor erfolgt über eine Übersetzung zu einem Übertragungsritzel 19, das mit seinem Wälzkreis eine Schnittstellenebene E_S zwischen Sockelmodul 2 und Bearbeitungsmodul 10 tangiert. Das Übertragungsritzel 19 steht in Kämmeingriff mit einem Abtriebsritzel 21, über das das Haupt-Antriebsrad 22 angetrieben wird. Der Kämmeingriff der Ritzel 19 und 21 überbrückt dementsprechend die Schnittstellenebene E_S zwischen Sockelmodul 2 und Pressen-Bearbeitungsmodul 10, so daß in Verbindung mit einer nachfolgend noch näher zu beschreibenden getriebemäßigen Ankopplung an die weiteren Arbeitsmodule die Voraussetzung dafür geschaffen wird, daß der Pressenmodul 10 in einer auf der Zeichenebene der Fig. 1 senkrechten Richtung aus dem Modul-Verband herausgelöst werden kann.

Zu diesem Zweck sind jedem Zentral-Antriebskranz 14 Zwischenritzel 34, 36 zugeordnet, die unmittelbar mit den Kopplungszahnrädern in Eingriff bringbar sind. Der Verzahnungseingriff findet an den vertikalen Schnitt­ stellen-Ebenen E_S zwischen den benachbarten Arbeitsmo­ dulen statt.

Weil die Arbeitsmodule 6, 8 keinen eigenen Antrieb benötigen, sind die Gehäusesockel 38, 40 innen hohl aus­ gebildet und sie fungieren als Basis für die darüber befindlichen eigentlichen Arbeitsaggregate 6, 8. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Gehäusesockel als Trans­ port- und Positioniereinrichtungen für die Arbeits­ aggregate heranzuziehen, so daß zum Umrüsten des Bear­ beitungszentrums das betreffende Arbeitsaggregat 6, 8 zusammen mit dem Gehäusesockel entfernt und durch ein anderes Aggregat ersetzt werden kann.

Hierzu sind an den Arbeitsaggregaten 6, 8 zwei bodensei­ tige Ausnehmungen 42, 44 und/oder zwei mittige Ausneh­ mungen 46, 48 vorgesehen, in die die Gabeln eines Transportmittels, wie z. B. eines Gabelstaplers ein­ greifen können. Insbesondere dann, wenn die Ausnehmun­ gen 46, 48 benutzt werden, ergeben sich Vorteile hin­ sichtlich der Gewichtsverteilung, so daß die Trans­ portgeschwindigkeit angehoben werden kann.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß die Gehäusesockel 38, 40 und der Sockelmodul 2 in einem einheitlichen Raster, d. h. mit gleicher Breite ERM ausgebildet sind, so daß die Module gegeneinander problemlos austauschbar sind. Die Module 6, 8 haben ferner eine Sockelhöhe H_S, die der Höhe des Sockel­ moduls 2 der Presse 10 entspricht. Die Ritzel der einzelnen Module liegen auf derselben Achshöhe H_A wie diejenigen der Presse 10. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln sichergestellt, daß der neu anzukoppelnde Arbeitsmodul automatisch in der richtigen Arbeitshöhe zu liegen kommt, wodurch die Ausrichtung der Ritzel mit einfachsten Maßnahmen sichergestellt ist. Mittels einstellbarer Stützfüße 50 kann eine Fein-Nivellierung der Gehäuse vorgenommen werden.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Bearbeitungszentrums läßt nach wie vor die Möglichkeit zu, weitere Aggre­ gate, wie z. B. Einzüge 52, 54 an die Arbeitsmodule 6, 8 bzw. an die Presse 10 anzuschließen. Im Bereich der Schnittstellen zu den angrenzenden Aggregaten sind vor­ zugsweise Zentriereinrichtungen 56 vorgesehen, in denen Nutensteine zur Anwendung kommen können. Für die darge­ stellte Ausführungsform läßt die Einzelheit "IV" gemäß Fig. 4 erkennen, daß die Gehäuseständer benachbarter Arbeitsmodule in dem Bereich der miteinander kämmenden Zahnräder jeweils Ausnehmungen 58 aufweisen, die im Betrieb des Bearbeitungszentrums von nicht näher darge­ stellten Abdeckplatten verschlossen werden, die die Funktion der Zentriereinrichtungen 56 übernehmen kön­ nen. Um für den Ankopplungsvorgang möglichst wenig Zeit zu verlieren, sind im Bereich der Schnittstellen-Ebenen vorzugsweise mehrere Schnell-Klemm-Verschlußeinrichtun­ gen 60 vorgesehen, die mittels eines Handhebels 62, der eine Mutter 64 trägt, betätigbar sind. Die Mutter 64 steht mit einem Zugbolzen 66 in Eingriff, der endseitig eine Verriegelungsplatte 68 aufweist, die in einer hin­ terschnittenen Nut 70 des angrenzenden Arbeitsmoduls formschlüssig und mit Spiel aufgenommen ist.

Durch das erfindungsgemäße Konzept des modular aufge­ bauten Bearbeitungszentrums kann somit der zentrale Hauptantrieb an diejenige Stelle gelegt werden, an der primär die höchste Leistungskapazität erforderlich ist. Neben dem Vorteil der günstigen Leistungsverteilung er­ geben sich hierdurch gleichzeitig neue, bislang nicht nutzbare Möglichkeiten der flexiblen Zusammenstellung und des einfachen Austauschs der Bearbeitungs-, Sockel­ und/oder Arbeitsmodule, die dadurch weiterhin mit einem hinsichtlich der Kraftübertragung und der günstigen An­ ordnungsmöglichkeiten der Werkzeuge vorteilhaften Zen­ tral-Antriebskranz ausgestattet werden können.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch den identischen Aufbau aller Gehäusesockel eine automatische Fluchtung der Bezugsebenen in den ver­ schiedenen Bearbeitungs- und Arbeitsmodulen. Um die Einzugsebene des zu bearbeitenden Halbzeugs, wie z. B. des Drahts oder des Blechstreifens, exakt in Fluchtung mit der Schnittebene 72 (vgl. Fig. 2) zu halten, ist eine besondere Befestigung der Gegenschnittplatte 74 am Pressenständer 20 vorgesehen, die nachfolgend anhand der Fig. 2 und 5 bis 7 näher erläutert werden soll. In diesen Figuren sind Bauteile, die einander entspre­ chen mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei die Elemente der Ausführungsform gemäß Fig. 7 einen Apostroph erhalten haben.

Der Pressenständer 20 trägt frontseitig ein Führungs­ teil 76 für den Pressenbär 78. Das Führungsteil ist U- förmig ausgebildet und weist zwei nach unten weisende Schenkel 80 und 82 auf, an die die Gegenschnittplatte 74 direkt schraubbar ist. Die beiden Schenkel 80 und 82 enden in der Schnittebene 72 und die Gegenschnittplatte 74 schließt die beiden Schenkel zu einem geschlossenen Rahmen, wodurch sich ein günstiger Kraftfluß von der Schnittplatte in den Pressenständer ergibt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die Gegen­ schnittplatte 74 mittels Schrauben 84, 86 unmittelbar an die Schenkel 80, 82 angeschraubt. Falls die Gegen­ schnittplatte nachgeschliffen werden sollte, sind keine zusätzlichen Vorkehrungen zu treffen, um die Lage der Schnittebene 72 beizubehalten. Diese liegt durch die unteren Stirnseiten der Schenkel 80, 82 ein für alle Mal fest.

Die Gestaltung des Führungsteils 76, 76′ erlaubt auch die Verwendung herkömmlicher Gegenschnittplatten 74′, die sich auf einem Pressentisch 88′ unter Zuhilfenahme von Nutensteinen 90′ abstützen. In diesem Fall erfolgt die Verschraubung zwischen Pressentisch und Führungs­ teil 76′ unter Zwischenschaltung von Distanzhülsen 92′ und Distanzscheiben 93′, die bei der Nachbearbeitung der Gegenschnittplatte 74′ ebenfalls um das gleiche Maß abzuarbeiten sind.

Die beiden Varianten der Befestigung der Gegenschnitt­ platten 74, 74′ an der Presse 10 sind in der Fig. 2 anhand einer etwas abgewandelten Ausführung des Bearbeitungszentrums angedeutet. Ansonsten entspricht der modulare Aufbau des Bearbeitungszentrum im we­ sentlichen demjenigen gemäß Fig. 1. Auch hier wird die Antriebskraft vom Hauptantrieb 4 zum Haupt-Antriebsrad 22 über ein Getriebe 98 übertragen, wobei wiederum der Antrieb der Pressen-Exzenterwellen über identische Zwi­ schenzahnräder 100 erfolgt, die mit identisch verzahn­ ten Kopplungs-Zahnrädern in Kämmeingriff stehen, so daß ein gleichgeschalteter Antrieb der Werkzeugaggregate in den verschiedenen Arbeitsmodulen gewährleistet ist. Der Kämmeingriff der Kopplungs-Zahnräder liegt ebenfalls vorzugsweise im Bereich der Schnittstelle zwischen Soc­ kelgehäuse 2 und Pressenständer 20, so daß sich eine leichte Zusammenfügung der beiden Bauteile ergibt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben gemeinsam, daß die antriebsmäßige Kopplung der Arbeits­ und Bearbeitungsmodule untereinander und mit dem An­ triebs-Sockelmodul über Stirnräder erfolgt. Diese Kopp­ lung hat den Vorteil, daß sich eine einfache Kinematik der Abhebebewegung der Arbeitsmodule ergibt, wenn diese in Reihe angeordnet sind. Für den Fall, daß die Ar­ beitsmodule im Winkel angeordnet werden sollen, ist es von Vorteil, die antriebsmäßige Kopplung über Kegel­ räder 94, 96 zu bewerkstelligen, was in Fig. 3 ange­ deutet ist. Die Presse mit dem Hauptantrieb ist in die­ ser Ausführungsform mit dem Bezugszeichen 10′ versehen, die benachbarten Arbeitsmodule mit den Bezugsnummern 6′ und 8′.

Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt die Umrüstung des Bearbeitungszentrums in der Weise, daß ein kompletter Arbeitsmodul 6, 8 an einer vom Bearbeitungszentrum abgelegenen Stelle aufgebaut und bei Bedarf mittels ei­ ner grob arbeitenden Transporteinrichtung, wie z. B. ei­ nes Gabelstaplers ausgetauscht wird.

Anhand der Fig. 8 wird eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäß aufgebauten Bearbeitungszentrums beschrieben. Der das zentrale Getriebe aufnehmende Soc­ kelmodul ist mit 102 bezeichnet. Er unterscheidet sich vom zuvor beschriebenen Sockelmodul dadurch, daß im Be­ reich der Schnittstellenebene E_S eine Mehrfach-Ankopp­ lungsmöglichkeit aufgesetzter Bearbeitungsmodule be­ steht. Zu diesem Zweck sind zwei identische Übertra­ gungsritzel 119 bzw. 119′ benachbart zueinander ange­ ordnet, wobei vorgesehen sein kann, daß entweder das eine oder das andere Ritzel oder aber beide Ritzel 119, 119′ gleichzeitig die Kraftübertragung auf den darüber­ liegenden Bearbeitungsmodul 110 übernehmen. Der Soc­ kelmodul 102 bildet mit dem darauf ruhenden Pressen-Be­ arbeitungsmodul 110 einen Antriebsmodul, der wiederum als die Antriebseinheit des Bearbeitungszentrums bil­ dende Presse ausgebildet ist. Das mit den Übertra­ gungsritzeln 119, 119′ kämmende Gegenritzel ist in der Darstellung gemäß Fig. 8 mit 121 angedeutet. Die Ver­ hältnisse liegen hier ähnlich wie bei den zuvor be­ schriebenen Ausführungsbeispielen, so daß zur Vermei­ dung von Wiederholungen auf das vorstehend Gesagte ver­ wiesen wird. Mit 158 sind Ausnehmungen im Bereich des Kämmeingriffs der Zahnräder bezeichnet, um das Heraus­ lösen der einzelnen Komponenten zu erlauben. Diese Aus­ nehmungen sind von Deckeln abgedeckt.

In weiterer Abwandlung von den zuvor beschriebenen Aus­ führungsbeispielen erfolgt das Ankoppeln der auf den jeweiligen Sockel 138, 140 aufgesetzten Bearbeitungsag­ gregate 106, 108 über eine Boden- bzw. Zwischenplatte 107, 109, 111, die dem Bearbeitungsmodul 106, 108 bzw. 110 eine verbesserte Standfähigkeit verleiht.

Wie bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 7 sind im Bereich eines jeden Sockels 138 bzw. 140 Durchbrüche 146 bzw. 148 vorgesehen, in die zum Transport der ein­ zelnen Arbeitsmodule bestehend aus Sockel und Bearbei­ tungsmodul eine Handhabungseinrichtung, wie z. B. ein Gabelstapler, eingreifen kann.

In weiterer Abwandlung von den zuvor beschriebenen Aus­ führungsbeispielen ruhen die einzelnen Sockel 102, 140, 138 auf höhenverstellbaren Füßen 150, so daß zwischen dem Untergrund und der Unterseite der einzelnen Sockel­ gehäuse 102, 138, 140 ein Spalt 151 verbleibt, in den ein Ausleger eines geeigneten Hubaggregats, wie z. B. eines Gabelstaplers, fahren kann, um den Sockel mit darüber ruhendem Bearbeitungsmodul insgesamt aus dem modular aufgebauten Bearbeitungszentrum in einer Rich­ tung herauszulösen, die auf der Zeichenebene gemäß Fig. 8 senkrecht steht. Die antriebsmäßige Kopplung der Arbeitsmodule untereinander erfolgt in der gleichen Art und Weise wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben worden ist. Es ergibt sich dement­ sprechend eine erweiterte Flexibilität hinsichtlich der Zusammenstellung der Module einerseits und der Austauschbarkeit, wobei bezüglich der Randmodule 106, 138 bzw. 102, 110 die weitere Möglichkeit gegeben ist, diese Module seitlich, d. h. in Richtung des Pfeils A abzuziehen.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist darin zu sehen, daß der Pressen-Modul 110 zu beiden Seiten des Kraftübertragungs- Stirnrades 121 mit weiteren Antriebsöffnungen 113 versehen ist, die als Koppelstelle zur Betätigung von Werkzeugen bzw. Schie­ bern entgegen der Haupt-Stanzrichtung HSR dienen. Im Bereich der Antriebsöffnungen können beispielsweise In­ nenverzahnungen vorgesehen sein, in die entsprechende Antriebszitzel der Schieber eingreifen können.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 8 lediglich darin, daß der separat handhabbare Sockel 202 kein Pressengehäuse, sondern ein kombiniertes Stanz- und Biegeaggregat 210 trägt. Anhand dieser Ausführungsform ist zu zeigen, daß der separat handhabbare Sockelmodul 202 mit demjenigen Bearbeitungsmodul 210 kombiniert wird, der die größte Leistungsaufnahme benötigt. Bei dieser Ausführunsform des Antriebsmoduls 202/210 kämmen die Ritzel 219 und 221 miteinander.

Fig. 9 läßt darüber hinaus Spanneinrichtungen 256 er­ kennen, mit denen benachbarte Bearbeitungsmodule 210, 208, 206 in genauer Fluchtung miteinander verspannt werden können. Mit dem Doppelpfeil H ist wiederum ange­ deutet, daß die einzelnen Arbeitsmodule in einer auf der Zeichenebene gemäß Fig. 9 senkrechten Richtung aus dem Bearbeitungszentrum herausgelöst werden können, ohne dabei an der Lagezuordnung der anderen Module zu­ einander etwas ändern zu müssen. Mit 258 sind wiederum Ausnehmungen bezeichnet, die im Bereich der Zahnköpfe der miteinander kämmenden Kraftübertragungsritzel lie­ gen. Sobald die Abdeckplatte dieser Ausnehmungen 258 entfernt ist, können die in Kämmeingriff miteinander stehenden Ritzel seitlich relativ zueinander verschoben werden, was das Herauslösen des betreffenden Moduls er­ möglicht.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 verdeutlicht, daß das dem Aufbau des Bearbeitungszentrums zugrundelie­ gende, erfindungsgemäß Konzept die Eingliederung von Bearbeitungsmodulen 302, 306, 308 ermöglicht, die mit unterschiedlichen Antriebsversionen ausgestattet sind. So ist der Bearbeitungsmodul 308 in der sogenannten "Zentralradversion" ausgeführt, während der Bearbei­ tungsmodul 306 in der sogenannten "Linearversion" aus­ geführt ist. Beide Antriebsversionen sind über die in Eingriff stehenden Zahnräder 336, 337 gekoppelt, wobei die jeweiligen Wälzkreise dieser Zahnräder die betref­ fende Schnittstellenebene E_S tangieren. Mit 319 und 321 sind diejenigen Zahnräder bezeichnet, über die die An­ triebskraft von Sockelmodul 2 auf den Pressenmodul 302 übertragen wird.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die unter den Be­ arbeitungsmodulen 306 und 308 liegenden Sockel 338, 340 als Leersockel ausgebildet. Es soll jedoch an dieser Stelle bereits hervorgehoben werden, daß es selbstver­ ständlich möglich ist, diese Sockel mit einem unter­ stützenden Zusatzantrieb zu versehen, der lediglich eine schiebende Funktion hat. Der Synchronlauf der ein­ zelnen Arbeitsstationen wird nach wie vor über die in Kämmeingriff miteinander stehenden Kopplungszahnräder erreicht, mit denen eine Überbrückung der jeweiligen Schnittstellenebenen E_S vorgenommen wird.

Fig. 10 läßt des weiteren erkennen, daß im Bereich der Bearbeitungsmodule selbstverständlich weitere Möglich­ keiten einer An- und Abtriebsverzweigung vorgesehen sein können. Es ist möglich, an die einzelnen Bearbei­ tungsmodule Aufsteckgetriebe anzuflanschen, um dem ei­ nen oder anderen Bearbeitungsmodul einen zusätzlichen, unterstützenden Antrieb zuzuordnen. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 mit dem Bezugs­ zeichen 313 eine Antriebsverzweigung bezeichnet, die im unteren Bereich der einzelnen Bearbeitungsmodule 306, 308 bzw. 302 liegt. Mit strichpunktierten Linien ist ein Verzweigungsgetriebe 315 bezeichnet, mit dem an den einzelnen Antriebsverzweigungen 313 eine Drehkraftein­ leitung vorgenommen werden kann.

Im übrigen entspricht der Aufbau des modular aufgebau­ ten Bearbeitungszentrums demjenigen der zuvor beschrie­ benen Ausführungsbeispiele, so daß ein näheres Eingehen auf die gezeigten Komponenten nicht erforderlich er­ scheint.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, daß der jeweilige Be­ arbeitungsmodul 2, 6 und 8 über eine Zwischenplatte 107, 109 bzw. 111 auf dem zugehörigen Sockel ruht. Dies im einzelnen aus der Fig. 11 ersichtlich, die eine Seitenansicht eines einzelnen Arbeitsmoduls zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Sockel mit 440, die zu­ gehörige Zwischenplatte mit 409 und der Bearbeitungsmo­ dul mit 408 bezeichnet. Man erkennt, daß die Zwischen­ platte 409 eine erhebliche Tiefenerstreckung hat, um dem Bearbeitungsmodul 408 eine gute Standfestigkeit zu geben. Darüber hinaus dient die Zwischenplatte 409 gleichzeitig als Transport- und Befestigungselement für den Bearbeitungsmodul 408, sowie als Zentrierelement für den später zu beschreibenden Auswechselvorgang.

Die Darstellung gemäß Fig. 11 läßt ferner erkennen, daß der Sockel 440 - bei dem es sich um einen Mittel- Arbeitsmodul handelt, der über keinen eigenen Antrieb verfügt - als Leersockel ausgebildet ist. Mit 441 ist ein Durchbruch in der Seitenwand 443 bezeichnet, so daß die aneinander gereihten Sockel untereinander eine Ver­ bindung haben. Hierdurch ist es möglich, die für die Steuerung der einzelnen Aggregate erforderlichen Kabel und andere Steuereinrichtungen in einfacher Weise im Bearbeitungszentrum unterzubringen, d. h. die einzelnen Steuereinheiten mit kürzesten Wegen zu verdrahten.

Zur Ansteuerung des jeweiligen Bearbeitungsmoduls 408 wird in vorteilhafter Weise die Zwischenplatte 409 her­ angezogen. Diese weist an ihren vorderen und hinteren Stirnseiten Steckverbindungseinrichtungen 413 für zuge­ hörige Steueranschlüsse auf, in die - nicht näher dar­ gestellte - Steuerkanäle münden, die zur Anschlußfläche F_A zum Bearbeitungsmodul 408 geführt sind.

Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 11 das mit 436 bezeichnete Kraftübertragungs-Zahnrad, das mit dem zugehörigen Zahnkopf von der Ausnehmung 458 - siehe Fig. 4 - vorsteht.

Anhand von Fig. 11 soll nachfolgend eine erste Ausfüh­ rungsform einer Schnellwechseleinrichtung für den kom­ pletten Arbeitsmodul aus Sockel 440 und Bearbeitungsmo­ dul 408 beschrieben werden:

Die Schnellwechseleinrichtung weist ein Paar von Schie­ nen 494 auf, die sich über höhenverstellbare Füße 496, die in vorbestimmtem Längsabstand zueinander angeordnet sind, am Untergrund abstützen. Durch die Höhenverstell­ barkeit der Füße 496 ist eine Nivellierung der Schienen 494 möglich, so daß selbst bei welligem Werkstatt-Un­ tergrund ein exakter Schienenverlauf bereitgestellt werden kann. Die Schienen 494 werden in paralleler Aus­ richtung zueinander in den vorstehend beschriebenen Bo­ den-Freiraum 451 zwischen Sockel 440 und Boden gescho­ ben. Hierzu ist zuvor entweder der Sockel geringfügig angehoben worden oder aber die Schienen 494 werden nach dem Positionieren unterhalb des Sockels 440 um ein ge­ wisses Maß nach oben versetzt. Zu diesem Zweck können hydraulische Betätigungseinrichtungen für die höhenver­ stellbaren Füße 496 vorgesehen werden, die vorzugsweise zentral betätigbar sind.

Anhand von Fig. 11 ist eine weitere Möglichkeit ange­ deutet, um die Schienen 494 in Funktionseingriff mit Laufrädern 498 im vorderen und hinteren seitlichen Be­ reich der Sockel 440 zu bringen. Hierzu wirken die mit 450 bezeichneten Stützfüße mit einer Kolben-Zylinderan­ ordnung 453 zusammen, so daß der Bodenabstand A_B vor dem Einschieben der Schienen 494 kurzzeitig geringfügig vergrößerbar ist. Durch erneute Betätigung der Kolben- Zylindereinheit 453 wird der Sockel 440 mit darauf ru­ hendem Bearbeitungsmodul 408 auf die Schienen 494 abge­ senkt, so daß die Laufrollen 494, die ebenfalls vor­ zugsweise höhenverstellbar - wie bei 499 angedeutet - am Sockel 440 gelagert sind, allmählich in Laufkontakt mit der Schienenoberfläche 494 gelangen. Der Sockel 440 ist nunmehr auf den ausnivellierten Schienen 494 gemäß Fig. 11 in Pfeilrichtung verfahrbar, d. h. aus dem Ver­ band der einzelnen, das Bearbeitungszentrum bildenden Module herausbewegbar. Die Schienen 494 können hierbei eine Führungsfunktion für die Sockelbewegung erfüllen. Die Bewegung wird allerdings in vorteilhafter Weise zu­ sätzlich dadurch stabilisiert, daß nachfolgend näher zu beschreibende Führungen seitlich der Zwischenplatte 409 in Funktionseingriff mit der benachbarten Zwischen­ platte des benachbarten Arbeitsmoduls gehalten bleiben. Selbstverständlich ist vor dem Herauslösen des einzel­ nen Sockels 440 mit zugehörigen Bearbeitungsmodul 408 die unter Bezug auf die Fig. 4 beschriebene Verspann­ einrichtung zu lösen.

Um das Austauschen des gesamten Arbeitsmoduls zu er­ leichtern, ist es von Vorteil die Breite des Sockels geringfügig kleiner zu halten als die Breite des darauf ruhenden Bearbeitungsmoduls.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 12 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 11 lediglich dadurch, daß der Sockel 540 selbstfahrbar ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind im seitlichen vorderen und hinteren Bereich des Sockels 540 Schwenkrollen 598 vorgesehen, die vor­ zugsweise zustellbar, d. h. in der Höhe einstellbar sind. Hierbei wirken die Schwenkachsen 597 mit einem Druckmittelzylinder 595 zusammen, so daß die Bo­ denfreiheit des Sockels 540 zu Transportzwecken gering­ fügig vergrößert werden kann. In diesem Zustand kann ein in der Fig. 12 strichpunktiert angedeuteter Stütz­ körper 593, auf dem der Sockel 540 im eingebauten Zu­ stand fest ruht, entfernt werden, wonach der Austausch nach beiden Seiten ermöglicht ist.

Anhand von Fig. 13 soll eine Variante einer Nivellier­ einrichtung für die Arbeitsmodule bestehend aus Sockel 640 und Bearbeitungsmodul 608 näher beschrieben werden. Stützfüße an den Ecken des betreffenden Sockels 640 sind mit 650 bezeichnet. Der mit 657 bezeichnete Schaft ist längsverstellbar, indem ein Spindelabschnitt in ein Innengewinde eines Kolbens 694 geschraubt und mittels einer Kontermutter 693 verspannt wird. Der Kolben 694 ragt in einen Zylinder 695, der mit Hydraulik-Flüssig­ keit beaufschlagbar ist. Hierbei kann eine Exzenterein­ richtung Anwendung finden, um den Hydraulikdruck im Zy­ linderraum 695 aufzubauen. Bei abgebauten Druck schlägt die Kolbenstufe 696 gegen den Boden 697 des Zylinders an, wodurch der voreingestellte Abstand zum Untergrund vorgegeben ist. Im beaufschlagten Zustand der Kolben- Zylinderanordnung, die in Fig. 13 gezeigt ist, läßt sich ein Gabelstapler in den Freiraum 651 unterhalb des Sockels 640 einfahren, wonach der Zylinderraum 695 wie­ der entlastet wird und der gesamte Arbeitsmodul 608, 640 auf den Gabelstapler abgesenkt wird.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 14 bis 18 eine Ausführungsform einer Schnellwechseleinrichtung zum Auswechseln der einzelnen Bearbeitungsmodule näher beschrieben:

Die Schnellwechseleinrichtung weist ein Ausrollgerüst 140 mit Ständern und Streben auf, wobei die Ständer 142 jeweils auf höhenverstellbaren Füßen 144 ruhen. Das Ge­ rüst trägt oberseitig zwei im Seitenabstand zueinander stehende Schienen 144, 146, die mit ihren Stirnseiten auf Anschlag gegen den jeweiligen Sockel des auszutau­ schenden Bearbeitungsmoduls fahrbar sind, so daß ein auskragender Endabschnitt 148 in den Bereich eines nicht näher dargestellten Führungsabschnitts der Zwi­ schenplatte 709 bringbar ist. Der auskragende Abschnitt 148 bildet auf diese Weise eine Vorzentriereinrichtung für den Austauschvorgang. Zusätzlich können - wie in Fig. 15 durch 160 angedeutet - Feinzentriereinrichtun­ gen am Ausrollgerüst vorgesehen sein, um transportbe­ dingte Verkantungen des auszutauschenden Bearbeitungs­ moduls von vornherein auszuschließen.

In den Seitenwangen der Führungsschienen 144 sind eine Vielzahl von Laufrollen 145 gelagert, die um ein ge­ ringfügiges Maß von der Oberfläche der Führungsschienen 144, 146 vorstehen.

Im Sockel 740 ist - wie im einzelnen aus Fig. 16 er­ sichtlich - eine Traverse 730 abgestützt. Die Traverse wird von mehreren Bolzen 731 durchragt, die an ihrem einen Ende mit einer Deckplatte 732 des Sockels 740 verschraubt sind und an ihrem anderen Ende eine Teller­ scheibe 733 tragen, an der sich jeweils eine Druckfeder 734 abstützt, die auf die Unterseite der Traverse 730 einwirkt.

Die Traverse 730 trägt mehrere Lagergabeln 735 zur drehbaren Lagerung von Laufrollen 736. Mittels ein­ stellbarer Stifte 737 wird der von den Federn 734 ein­ geleitete Hub der Traverse 730 begrenzt.

Auf die Deckplatte 732 ist eine Gleitplatte 738 ge­ schraubt. Im montierten Zustand des Bearbeitungsmoduls ist die Zwischenplatte 709 fest mit der Deckplatte 732 verschraubt, so daß über eine Führungsfläche 709A der Zwischenplatte 709 die einzelnen Laufrollen 736 gegen die Kraft der Federn 734 nach unten gedrückt werden.

Wenn ein Bearbeitungmodul ausgetauscht werden soll, werden die nicht näher darstellten Befestigungsschrau­ ben für die Zwischenplatte 709 gelöst. Der Bearbei­ tungsmodul schwimmt auf diese Weise quasi auf, indem er durch die Federn 734 mit einer so großen Kraft nach oben gerückt wird, daß der Gleitkontakt zwischen der Platte 738 und dem Führungsabschnitt quasi aufgehoben wird. Bei eingefahrenem Ausrollgerüst kann nunmehr nach dem Lösen der Verspanneinrichtungen zwischen den ein­ zelnen Bearbeitungsmodulen der auszutauschende Bearbei­ tungsmodul aus dem Bearbeitungszentrum herausgefahren werden. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die Zwischenplatte 709 auf jeder Seite immer auf mindestens zwei Rollen aufliegt. Sobald somit die nachlaufende Kante der Zwischenplatte 709 die mittlere Laufrolle 736 verläßt, kommt das vorlaufende Ende der Zwischenplatte 709 in Rollkontakt mit der vordersten Laufrolle 145 des Ausrollgerüstes 140, so daß eine sanfte und leichtgängige Bewegung des auszutauschenden Bearbeitungsmoduls erzielt wird.

Selbstverständlich ist vor dem Austausch der einzelnen Bearbeitungsmodule die in Fig. 14 mit strichpunktier­ ter Linie angedeutete Sicherheitsabdeckung wegzuklap­ pen.

In den Fig. 17 und 18 sind noch Einzelheiten des Ausrollgerüstes 140 gezeigt. Man erkennt aus dieser Darstellung, daß am hinteren Ende des Ausrollgerüstes eine Zentriereinrichtung 143 vorgesehen ist, mit der der abgezogene Bearbeitungsmodul auf dem Gerüst 140 po­ sitionierbar ist. Bei vollständig abgezogenem Bearbei­ tungsmodul kann das Ausrollgerüst 140 mittels eines ge­ eigneten Fördermittels, wie z. B. mittels eines Gabel­ staplers, erfaßt und der Bearbeitungsmodul zu einer Zwischenlagerstelle transportiert werden.

In Fig. 18 ist schließlich mit strichpunktierter Linie eine alternative Ausbildung der Schnellwechseleinrich­ tung angedeutet. In diesem Fall trägt ein herkömmlicher Hubwagen oberseitig eine Transportplatte, auf die der auszutauschende Bearbeitungsmodul schiebbar ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird dementsprechend klar, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen den in­ dividuellen Erfordernissen optimal angepaßte Antriebs­ module bestehend aus dem den Hauptantrieb aufnehmenden Sockelmodul und darüber ruhendem Bearbeitungsmodul zu­ sammengestellt werden können. Dieser Antriebsmodul kann als autarke Einheit eingesetzt oder aber im Verbund mit anderen Arbeitsmodulen zu einem Bearbeitungszentrum zu­ sammengestellt werden, wobei sich durch seine auf die übrigen Arbeitsmodule abgestimmte Einheits-Rasterbreite die Möglichkeit bietet, den Antriebsmodul an beliebiger Stelle des Bearbeitungszentrums anzuordnen und - bei Bedarf - im Zuge der Umrüstung des Bearbeitungszentrums durch einen weiteren vorbereiteten Antriebsmodul auszu­ tauschen.

Beschrieben wird dementsprechend ein modular aufgebau­ tes Bearbeitungszentrum, das verschiedene, von einer Antriebseinheit angetriebene Arbeitsmodule mit seitlich zwangläufig gesteuerten Werkzeugen, wie z. B. Biege­ werkzeugen, Einzügen, Schweißstationen, Montageeinhei­ ten oder dergleichen aufweist. Die Antriebseinheit ist als separat handhabbarer Sockelmodul ausgebildet, der den Hauptantrieb für das Bearbeitungszentrum aufweist und eine Breite hat, die einem Einheits-Rastermaß der in das Bearbeitungszentrum integrierten Arbeitsmodule entspricht. Die Kraftübertragung vom Hauptantrieb zu den einzelnen Arbeitsmodulen erfolgt über miteinander kämmende Zahnräder, die die jeweilige Schnittstellen­ ebene zwischen Sockelmodul und bestücktem, aufgesetzten Arbeitsmodul einerseits sowie zwischen den benachbarten Arbeitsmodulen andererseits überbrücken. Auf diese Weise ergibt sich eine platzsparende und wirtschaftliche Integration der Antriebseinheit in das Bearbeitungszentrum.

Claims (31)

1. Modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit ver­ schiedenen von einer Antriebseinheit angetriebenen Ar­ beitsmodulen mit zeitlich zwangläufig gesteuerten Werk­ zeugen, wie z. B. Biegewerkzeugen, Einzügen, Schweißsta­ tionen, Montageeinheiten oder dgl., dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinheit als separat handhab­ barer Sockelmodul (2; 102; 202) ausgebildet ist, der den Hauptantrieb (4) für das Bearbeitungszentrum auf­ weist und eine Breite (ERM) hat, die einem Einheits- Rastermaß der in das Bearbeitungszentrum integrierten Arbeitsmodule (6, 8; 106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) entspricht, und daß die Kraftübertragung vom Hauptantrieb (4) zu den einzelnen Arbeitsmodulen (6, 8; 6′, 8′; 106, 108; 206, 208; 306, 308) über miteinander kämmende Zahnräder (30, 32, 34; 94, 96) erfolgt, die die jeweilige Schnittstellenebene (E_S) zwischen Soc­ kelmodul (2; 102) und bestücktem, aufgesetztem Bearbei­ tungsmodul (10; 110; 210; 302) einerseits sowie zwi­ schen den benachbarten Arbeitsmodulen (6, 8; 6′, 8′; 106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) andererseits überbrücken.

2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der auf den Sockelmodul (2) aufge­ setzte Bearbeitungsmodul ein Pressengehäuse (10; 110; 302) ausbildet.

3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Pressengehäuse (20) eine Antriebs­ verzweigung zu den vertikalen Schnittstellenebenen (E_S) vorgesehen ist.

4. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Pressengehäuse (20) ein im we­ sentlichen mittig gelagertes Haupt-Antriebsrad (22) hat, das über Zwischenräder (30, 32) den Antrieb auf benachbarte Arbeitsmodule (6, 8; 52) bewirkt.

5. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Pressengehäuse einen Pressenständer (20) trägt, an den ein nach unten offe­ nes, U-förmig gestaltetes Führungsteil (76; 76′) für den Pressenbären (78; 78′) befestigt ist, an dessen nach unten weisende Schenkel (80, 82; 80′, 82′) eine Gegenschnittplatte (74; 74′) direkt schraubbar oder wahlweise mittels Distanzhülsen (92′, 93′) ein Pressen­ tisch (88′) befestigbar ist.

6. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Sok­ kel (38, 40; 138, 140; 338, 340) mit Durchbrüchen (42 bis 48; 146, 148) für den Eingriff eines Gabelstaplers ausgestattet sind.

7. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmodule (6, 8) mit Arretiereinrichtungen ausgestattet sind, mit denen die Nullstellung der Werkzeuge zueinander fest­ legbar ist.

8. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsmäßige Kopplung der Module über vorzugsweise geradverzahnte Stirnräder (30, 34; 19, 21; 336, 337) erfolgt und die Löserichtung der Module parallel zur Schnittstellen­ ebene (E_S) ausgerichtet ist.

9. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sockel bzw. Sockelmodul (2, 38, 40; 138, 140, 102; 338, 340, 2; 440; 540; 640; 740) und dem jeweiligen Bearbeitungs­ modul eine Zwischenplatte (107, 109, 111; 409; 709) an­ geordnet ist.

10. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2, 38, 40; 138, 140, 102; 338, 340, 2; 440; 540; 640; 740) der einzelnen Arbeitsmodule (6, 8; 6′, 8′) geringfügig schmaler ist als die darauf ruhenden Bearbeitungsmodule (106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) .

11. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Sockel der Arbeitsmodule (6, 8; 106, 108; 206, 208; 306, 308) durch seitliche Öffnungen (441) miteinander verbunden sind.

12. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockel der Ar­ beitsmodule auf Nivellierungselementen (150; 350, 450; 598) stehen, die höhenmäßig einstellbar sind.

13. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierungselemente von hydraulisch arbeitenden Spanneinrichtungen lösbar bzw. sperrbar sind.

14. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierungselemente von vorzugsweise schwenkbaren Rollen (598) gebildet sind, die vorzugsweise hydraulisch verstellbar sind.

15. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ein­ zelnen Sockeln Schnell-Verschluß-Spanneinrichtungen (60; 256) vorgesehen sind, die die jeweilige Schnitt­ stellenebene (E_S) übergreifen.

16. Bearbeitungszentrum insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Schnell­ wechseleinrichtung (494 bis 498) für den Austausch des Antrieb-Sockelmoduls (2; 102) und/oder der Arbeitsmo­ dule (6, 8; 106, 108; 206, 208; 306, 308).

17. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellwechseleinrichtung ein Schienenpaar (494) aufweist, das unter die jeweiligen Sockelmodule (440) schiebbar ist, die auf jeder Seite zumindest zwei mit der zugehörigen Schiene (494) ausge­ richtete bzw. ausrichtbare Laufrollen (498) tragen, welche zum Transport mit der Schiene (494) in Kontakt bringbar sind.

18. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schienen über eine Viel­ zahl von Einstellelementen (496), die höhenverstellbar sind, am Untergrund abstützen.

19. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (498) höhen­ verstellbar sind.

20. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schnittstelle zwischen Sockel und Bearbeitungsmodul Führungselemente vorgesehen sind, die mit einem Füh­ rungselement des jeweils benachbarten Arbeitsmoduls in Funktionseingriff stehen.

21. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente an einer Zwi­ schenplatte (109; 409) zwischen Sockel (2; 340; 338) und Bearbeitungsmodul (302; 306; 308) ausgebildet sind.

22. Bearbeitungszentrum insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Schnell­ wechseleinrichtung (140 bis 148, 730 bis 738) für den Austausch der Bearbeitungsmodule (708).

23. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausrollgerüst (140) vorgesehen ist, das zwei im Seitenabstand zueinander stehende pa­ rallele Führungsschienen (144, 146) hat, die mit ihren auskragenden Endabschnitten (148) seitlich derart an eine Grundplatte (709) des auszuwechselnden Moduls (708) bringbar sind, daß die Oberkante der Schienen (144) mit der Unterkante eines Führungsbereichs (709A) der Grundplatte (709) fluchtet.

24. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (144) eine Vielzahl von Laufrollen (145) tragen, die von der Ober­ kante der Schienen (144) um ein kleines Maß vorstehen.

25. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel (740) auf jeder Seite unterhalb des betreffenden Führungsbereichs (709A) zumindest zwei, im Längsabstand zueinander ste­ hende Laufrollen (736) montiert sind, die sich über eine Federeinrichtung (734) am Sockel (740) abstützen.

26. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (736) jeweils einer Seite von einem Trägerelement (730) gehalten sind, das sich in vertikaler Richtung geführt an einem Federpaket (734) abstützt.

27. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (730) von hängend mit dem Sockel (740) verschraubten Haltebolzen (731) durchragt ist, die an ihrem Ende jeweils eine Mutter tragen, an denen sich eine Stützfeder (734) abstützt.

28. Antriebsmodul, insbesondere für ein Bearbei­ tungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekenn­ zeichnet durch einen separat handhabbaren Sockelmodul (2; 102; 202), der den Hauptantrieb (4) für ein modular aufbaubares Bearbeitungszentrum aufweist und auf dem ein Bearbeitungsmodul (10, 20; 110; 210; 302), wie z. B. eine Presse, ein Biegemodul oder dergleichen auf­ setzbar ist, wobei die Kraftübertragung vom Sockelmodul zum Bearbeitungsmodul über miteinander kämmende Zahn­ bzw. Stirnräder (119, 119′, 121; 219, 221; 319, 321) erfolgt, wobei der Kämmeingriff im Bereich der Schnitt­ stellenebene (E_S) zwischen Sockelmodul und Bearbei­ tungsmodul liegt.

29. Antriebsmodul nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Sockelmodul (102; 202; 2) mehrere Ab­ triebszahnräder (119, 119′) gelagert sind, die jeweils mit ihrem Wälzkreis die Schnittstellenebene (E_S) tan­ gieren und über die wechselweise oder gleichzeitig die Kraftübertragung in den Bearbeitungsmodul erfolgt.

30. Antriebsmodul nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsmodul von einem Pressen-Modul (10; 20; 110; 302) gebildet ist, und daß zu beiden Seiten eines die Kraftübertragung vom Sockel­ modul (102; 2) zur Presse (110; 302) bewirkenden, im Pressen-Modul gelagerten Zahnrades (121; 321) jeweils zumindest eine Antriebsöffnung (113; 313) für eine Kop­ pelstelle zur Betätigung von Werkzeugen bzw. Schiebern entgegen der Haupt-Stanzrichtung (HSR) vorgesehen ist.

31. Antriebsmodul nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebsöffnungen jeweils mit einer Innenverzahnung versehen sind.