DE60007777T2

DE60007777T2 - Bearbeitungsanlage mit rundschleifstationen

Info

Publication number: DE60007777T2
Application number: DE2000607777
Authority: DE
Inventors: Hans Tanner; Ulrich Mühlematter
Original assignee: Fritz Studer AG
Current assignee: Fritz Studer AG
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: EP1233847B1; DE60007777D1; ATE257760T1; AU1014801A; EP1233847A1; WO2001034342A1

Description

Übersetzung der Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage mit mindestens zwei Arbeitsstationen, von welchen mindestens eine eine Rundschleifstation ist.
Rundschleifmaschinen zum Aussen- und Innenschleifen werden im Allgemeinen als separate, einzelne Einheiten angeordnet. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücke ausgespannt und für die weitere Bearbeitung einer nächsten Maschine zugeführt. Es wurden auch andere Rundschleifmaschinen vorgeschlagen, welche das fortlaufende Aussen- und Innenschleifen auf der gleichen Maschine gestatten, und es gibt andere Rundschleifmaschinen, bei welchen die Werkstücke in zwei verschiedenen Stationen bearbeitet werden können. Bei diesen Maschinen wird das Werkstück um eine horizontale Achse von einer Station zur anderen geschwenkt.
Die zunehmende Entwicklung hin zur Verarbeitung in grösserem Massstab und zu niedrigeren Preisen führt zu der Fragestellung, wie mehrere Verarbeitungsschritte, bei welchen im Wesentlichen ein Rundschleifen erforderlich ist, effizienter durchgeführt werden können. Ein grosses Hindernis bei der Lösung dieser Aufgabe ist das Vorurteil, dass Arbeitsstationen für das Hochpräzisions-Rundschleifen nicht in eine komplexe Bearbeitungsanlage integrierbar sind.
Für die Bearbeitung mit bestimmter Schneide, d. h. zum Fräsen, Bohren und Drehen, sind schon lange Anlagen bekannt, welche die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Werkstücke mit mehreren Spindeln gestatten. Das französische Patent Nr. 1 549 215 , welches als nächster Stand der Technik betrachtet wird, offenbart beispielsweise eine Vorrichtung zur Fertigbearbeitung mit mehreren auf einem drehbaren, runden Tisch angeordneten Werkstückhaltern und mehreren um die Werkstückhalter angeordneten Werkzeughaltern. Die Werkzeuge, beispielsweise Schleifscheiben, Bohrer, Fräser oder Bürsten, einerseits, und die Art der Einstellung und der Steuerung des runden Tischs andererseits zeigen, dass diese Vorrichtung hinsichtlich der erforderlichen Genauigkeit nicht für das Aussen- und Innenschleifen verwendbar ist.
US-A-4 452 502 offenbart eine Revolver-Werkzeugmaschine mit einem schwenkbaren Werkstückhalter, der die Werkstücke vor ein Werkzeug führt. Die Achsen der Werkstückhalter sind parallel bzw. senkrecht zueinander ausgerichtet. Auch diese Vorrichtung ist nicht für den Innen- oder Aussenschliff geeignet.
Auch die Vorrichtung zum Schleifen von Frontplatten für Kathodenstrahlröhren gemäss US-A-4 760 671 , bei welcher die Platten den Schleifmaschinen auf einer linearen Förderanlage zugeführt werden, kann nicht für hochpräzise Bearbeitungen verwendet werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik und entgegen dem Vorurteil der Fachleute besteht das Ziel vorliegender Erfindung darin, eine Bearbeitungsanlage zu schaffen, welche die Bearbeitung von Werkstücken, welche durch Rundschleifen zu bearbeiten sind, mit der erforderlichen Genauigkeit in hoher Stückzahl und auf effiziente Weise gestattet. Diese Aufgabe wird durch die Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung wird nun in der nachfolgenden Beschreibung eines nicht beschränkenden Beispiels näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, worin:
1 schematisch und in perspektivischer Ansicht eine Ausführung der Erfindung zeigt, und
2 eine weitere Darstellung der Bearbeitungsanlage von 1 zeigt.
Die in den 1 und 2 dargestellte Ausführung einer erfindungsgemässen Bearbeitungsanlage ist eine Rundtakt-Maschine. Die Rundtakt-Maschine besitzt einen Drehtisch 1 mit beispielsweise vier Arbeitsstationen 2 bis 5; selbstverständlich können mehr oder weniger Stationen vorgesehen sein. Der hintere Bereich 6 in 1 bietet Platz für eine Lade- und Entladestation, wobei es sich um eine kombinierte Station oder um zwei separate Stationen auf beiden Seiten des hinteren Bereichs handeln kann, sowie für eine Messstation für die fertig bearbeiteten Werkstücke.
Jede Arbeitsstation besitzt ein Werkstück-Klemmsystem 7, abgekürzt WKS, und mindestens eine Rundschleifeinheit 8, wobei es sich um eine Innen- oder eine Aussenschleifvorrichtung handeln kann. Die Rundschleifeinheiten sind auf dem Kreuzsupport 9 angeordnet. Für einen abnützungsfreien Betrieb ist es vorteilhaft, wenn der in zwei Achsen verschiebbare Arbeitstisch mindestens eine hydrostatisch gelagerte Achse aufweist.
Für Hochpräzisionsanwendungen bei Werkzeugmaschinen mit unbestimmter Schneide, insbesondere Rundschleifmaschinen, ist es äusserst wichtig, dass das Werkstück bzw. das Werkzeug gegenüber der Arbeitsstation mit höchster Genauigkeit eingestellt wird; diese Anforderung war eines der grössten Hindernisse bei der Kombination mehrerer Arbeitsstationen in einer Bearbeitungsanlage. Falls eine Bearbeitungsanlage für das Hochpräzisions-Rundschleifen verwendet werden soll, muss jeder Werkstückhalter eine Korrekturvorrichtung aufweisen, um die Achsen des Werkstückhalters separat auf die Achsen der Bearbeitungsspindeln der gegenüberliegenden Bearbeitungsstation auszurichten, so dass die genaue Ausrichtung der Achsen in jedem Arbeitszyklus und während der Bearbeitung korrigiert und eingestellt werden kann. Für die individuelle Ausrichtung der Achsen des Werkstückhalters während der Bearbeitung können unterschiedliche Positionierungssysteme verwendet werden, welche für die hochpräzise Ausrichtung in anderen Anwendungen bereits bekannt sind. Eine oder mehrere Arbeitsstationen können weiterhin als Bearbeitungsstationen mit bestimmter Schneide ausgebildet sein, beispielsweise zum Honen, Drehen, Planschleifen oder Reiben, damit alle Bearbeitungsschritte in ein und derselben Anlage und mit nur einmaligem Einspannen durchgeführt werden können. Ausserdem kann die Bearbeitungsanlage eine oder mehrere Arbeitsstationen mit einem Bearbeitungslaser aufweisen. Diese Bearbeitungsanlage kann ausser der bereits beschriebenen Messstation im hinteren Bereich 6 noch weitere Messstationen aufweisen, beispielsweise zum Messen des Werkstücks nach jedem Verfahrensschritt. Die Konstruktion der Anlage gestattet weiterhin die Installation von Arbeitsstationen mit Trimmsystemen für jede Schleifstation in Verbindung mit einem integrierten Messverfahren. Die Bearbeitungsanlage kann durch eine Host-Steuerung gesteuert sein und koordinierte Steuerungen für jede Bearbeitungs-, Mess- und Handhabungsstation aufweisen.
Die Arbeitsstationen, welche Rundschleifvorrichtungen oder Vorrichtungen für Bearbeitungen mit bestimmter Schneide aufweisen, besitzen eine oder mehrere entlang mindestens einer Achse verschiebbare Bearbeitungsspindeln. 2 zeigt zudem das Gehäuse 10 mit der Abdeckung 11 und einen schwenkbaren Monitor 12.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, kann die erfindungsgemässe Bearbeitungsanlage an die unterschiedlichsten Anforderungen angepasst werden, weist jedoch immer mindestens zwei Arbeitsstationen auf, von welchen mindestens eine eine Rundschleifstation ist.
Das Konzept einer Bearbeitungsanlage mit mindestens zwei Arbeitsstationen, von welchen mindestens eine eine Rundschleifstation ist, kann auch mit einer Längstakt-Maschine durchgeführt werden, wo die Werkstückhalter linear von einer Station zur anderen verschoben werden. Für die verschiedenen Arbeitsschritte in allen Stationen ist eine annähernd identische Zeitdauer anzustreben, da die Arbeitsgeschwindigkeit der ganzen Anlage vom längsten Arbeitsschritt bestimmt wird, und somit auch die Zyklusdauer.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass einzig dadurch, dass die gesamte Bearbeitung eines Werkstücks mit nur einmaligem Einspannen des Werkstücks für alle Schritte erfolgt, eine höhere Genauigkeit erzielt wird als bei der vorbekannten Bearbeitung in mehreren separaten Arbeitsstationen. Weiter wird eine effizientere Produktion erzielt, da diese schneller und ökonomischer wird. Die Genauigkeit kann noch entscheidend erhöht werden, wenn die Achse der Werkstückhalter mit einer Korrekturvorrichtung jeweils individuell an die Achsen der Spindeln der gegenüberliegenden Bearbeitungsstation angepasst werden.

Claims

Bearbeitungsanlage mit mindestens zwei Arbeitsstationen, von welchen mindestens eine eine Rundschleifstation ist, enthaltend einen auf einer beweglichen Transfervorrichtung (1) angeordneten Werkstückhalter (7), wobei die Arbeitsstationen (2 bis 5) jeweils Bearbeitungsspindeln aufweisen, welche entlang mindestens einer Achse verschiebbar sind, und die genannte Transfervorrichtung weiterhin eine oder mehrere Lade- und Entladestationen (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkstückhalter (7) eine Korrekturvorrichtung aufweist, um die Achsen des Werkstückhalters einzeln und während der Bearbeitung an die Spindelachsen der gegenüberliegenden Bearbeitungsstation (2 bis 5) anzupassen.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung als Rundtakt-Maschine (1) ausgebildet ist.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung als Längstakt-Maschine ausgebildet ist.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstationen für Innenrundschleifen, Aussenrundschleifen oder für eine Bearbeitung mit einer bestimmten Schneide ausgelegt sind.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Bearbeitungsstation mit einem Laser aufweist.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine oder mehrere Messstationen zur Messung des fertigen Werkstücks und/oder in die jeweilige Arbeitsstation integrierte Messvorrichtungen aufweist.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schleifstation eine Abrichtvorrichtung mit integriertem Messverfahren aufweist.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch eine Host-Steuerung mit koordinierten Steuerungen für jede Bearbeitungs-, Mess- bzw. Handhabungsstation gesteuert wird.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Arbeitstische aufweist, welche entlang den genannten Achsen verschiebbar sind, wobei mindestens eine der Achsen hydrostatisch gelagert ist.