DE69828947T2

DE69828947T2 - Flexibles Fertigungssystem und Steuerungverfahren dafür

Info

Publication number: DE69828947T2
Application number: DE69828947T
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Kariya-shi Hirano; Hiroyuki Kariya-shi Takahara; Kazuo Kariya-shi Machida
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: DE69828947D1; EP0924584A2; US6074329A; JP3632413B2; JPH11179637A; EP0924584A3; EP0924584B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Herstellsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Bei einem Massenherstellungssystem zum Herstellen eines Werkstückes wie beispielsweise ein Teil eines Kraftfahrzeugs wurde herkömmlich eine derartige Übertragungsmaschine einer Art aufgegriffen, bei der eine Vielzahl an Bearbeitungswerkzeugen, bei denen lediglich eine Bearbeitungsfunktion ausgeführt wird, entlang einer Bearbeitungslinie ausgerichtet sind. Jedoch wurde in der Vergangenheit eine derartige flexible Übertragungslinie (die nachstehend als "FTL" bezeichnet ist) einer Art aufgegriffen, bei der eine Vielzahl an Bearbeitungswerkzeugen mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung (die nachstehend als "ATC" bezeichnet ist) in der Fertigungslinie anstelle des Bearbeitungswerkzeuges lediglich mit der Bearbeitungsfunktion angeordnet sind, um die Anforderung im Hinblick auf die Verschiedenartigkeit so zu erfüllen, dass verschiedene Teile in der gleichen Linie bearbeitet werden.
Bei dieser FTL ist der Aufbau derart, dass eine Vielzahl an Bearbeitungswerkzeugen mit der ATC entlang der Richtung zum Übertragen eines Werkstückes ausgerichtet sind, und dass das Werkstück zu jedem dieser Bearbeitungswerkzeuge durch eine Werkstückübertragungsvorrichtung übertragen wird, um einen Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück wiederum auszuführen. Bei einer derartigen FTL sind unabhängig voneinander die Bearbeitungswerkzeuge und die Werkstückübertragungsvorrichtung zum Übertragen des Werkstückes zwischen den Bearbeitungswerkzeugen vorgesehen. Des Weiteren ist bei jedem der Bearbeitungswerkzeuge eine Werkstückfixiervorrichtung vorgesehen, die das Werkstück oder eine Palette, an der das Werkstück gesichert ist, von jedem der Werkzeuge zu der Werkstückübertragungsvorrichtung belädt. Im Gegensatz dazu sind die Werkstückübertragungsvorrichtungen im Allgemeinen in der gleichen Anzahl wie die Vielzahl an Bearbeitungswerkzeugen zum Übertragen des Werkstückes von einem Bearbeitungswerkzeug zu einem benachbarten Bearbeitungswerkzeug vorgesehen.
Darüber hinaus sind die vorstehend erwähnten Bearbeitungswerkzeuge mit der ATC so aufgebaut, dass die Vielfalt an Bearbeitungsvorgängen automatisch fortlaufend bei dem Werkstück, das an einem Bearbeitungstisch gelagert ist, durch verschiedene Schneidwerkzeuge oder Schleifwerkzeuge ausgeführt werden, von denen jedes wahlweise an einer Werkzeugspindel angebracht ist. In diesem Fall wird die ATC verwendet, um das verwendete Werkzeug von der Werkzeugspindel freizugeben und um das andere Werkzeug an dieser anzubringen, wobei dies gleichzeitig geschieht, wenn der Bearbeitungsvorgang durch ein Werkzeug vollendet wird. Darüber hinaus ist ein Werkzeugklemmmechanismus bei der Werkzeugspindel ausgebildet, um das durch die ATC gebrachte Werkzeug an der Werkzeugspindel zu fixieren und das fixierte Werkzeug von dieser freizugeben.
Aus der Druckschrift US-A-4 309 600 ist ein flexibles Herstellsystem bekannt, das zumindest eine Basis, die als eine Fertigungslinie oder Bearbeitungslinie dient und sich entlang einer Übertragungsrichtung eines Werkstückes erstreckt, eine Führung, die an der Basis in einer ersten horizontalen Richtung parallel zu einer Längsrichtung der Basis ausgebildet ist, eine Vielzahl an Spindelköpfen, die bei vorbestimmten Abständen in der ersten horizontalen Richtung angeordnet sind, wobei der Spindelkopf ein drehbar gestütztes Werkzeug hat, und eine Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten, die beweglich an der Führung der Fertigungslinie zu der gleichen Zeit geführt werden, bei der das Werkstück das zu bearbeiten ist, gestützt ist, aufweist. Jede der Werkstückübertragungseinheiten hat einen ersten Zuführmechanismus für ein unabhängiges Zuführen von jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten in der ersten horizontalen Richtung und ein Laufelement, das bei jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten vorgesehen ist und mit der Führung geführt wird. Das Laufelement ist in der ersten horizontalen Richtung durch den ersten Zuführmechanismus beweglich. Darüber hinaus ist eine Werkstückstützvorrichtung an jedem der Laufelemente vorgesehen, um das Werkstück, das bearbeitet wird, zu halten, und ein Zuführmechanismus zum Zuführen der Werkstückstützvorrichtung in zwei anderen Richtungen ist vorgesehen, die sich von der ersten horizontalen Richtung unterscheiden, wobei ein zweiter und ein dritter Zuführmechanismus zum Zuführen der Werkstückstützvorrichtung in den beiden anderen Richtungen entlang Führungsmechanismen vorgesehen sind, und es ist eine Steuereinheit vorgesehen gemäß einem in ihr gespeicherten Steuerprogramm für ein Indexieren von jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten zu der Vorderseite von zumindest einigen der Spindelköpfe, wobei jede der Werkstückübertragungseinheiten in aufeinander folgender Weise von einem Startende der Fertigungslinie eingegeben wird und von ihrem Fertigende in aufeinander folgender Weise ausgegeben wird, um sich so im Wesentlichen in einer Richtung der horizontalen Richtung zu bewegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der vorstehend beschriebenen FTL des Standes der Technik wird in einem Fall, bei dem die Werkzeugwechselanforderung in Bezug auf die Werkzeugspindel bei jedem der Bearbeitungswerkzeuge kontinuierlich ausgegeben wird, die Zeitspanne in Bezug auf die ATC inklusive den Beginn und die Vollendung bei der Drehung der Werkzeugspindel und dem erneuten Start von dieser einen erheblichen Teil der Betriebszeit bei dem Bearbeitungswerkzeug oder des Weiteren bei der FTL in Anspruch nehmen. Dies verursacht eine wesentliche Zunahme der Betriebszeit und eine Abnahme der Leistung der FTL das heißt der Produktivität bei dieser.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, das eine sich aus einem Werkzeugwechsel ergebende Abnahme der Produktivität beseitigen kann.
Diese Aufgabe ist durch ein System mit den technischen Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Demgemäß ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, das die vorstehend erwähnten Probleme wie beispielsweise die Abnahme der Drehgenauigkeit, der Haltbarkeit und dergleichen beseitigen kann, die sich bei jeder der Werkzeugspindeln ergeben, bei denen der automatische Werkzeugklemmmechanismus vorgesehen ist.
Des Weiteren sind bei der vorstehend erwähnten FTL die Werkstückübertragungsvorrichtungen zum miteinander erfolgenden Verbinden der Fertigungswerkzeuge oder Bearbeitungswerkzeuge unanhängig mit jedem der Bearbeitungswerkzeuge versehen, und die Werkstückfixiervorrichtung ist nicht nur bei jedem der Bearbeitungswerkzeuge sondern auch bei der Werkstückübertragungsvorrichtung erforderlich, um das Werkstück oder die Palette zu beladen. Daher ist es erforderlich, die Werkstückübertragungsvorrichtung und die Werkstückfixiervorrichtung durch im Allgemeinen die gleiche Anzahl wie die Fertigungswerkzeuge vorzusehen, so dass es schwierig ist, die Kosten bei der Herstellung der FTL zu verringern.
Demgemäß ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, das vorzugsweise die FTL aufbaut, bei der nicht nur die herkömmliche Werkstückübertragungsvorrichtung, die spezifisch für das Übertragen eines Werkstückes zwischen den Bearbeitungswerkzeugen gestaltet ist, sondern auch eine Werkstückfixiervorrichtung, die an jeder der Werkstückübertragungsvorrichtungen vorgesehen ist, weggelassen werden können.
Da es darüber hinaus bei der vorstehend erwähnten FTL erforderlich ist, das Werkstück oder die Palette in Bezug auf die Werkstückfixiervorrichtung an dem Werktisch, der bei jedem der Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen ist, und an jeder der Werkstückübertragungsvorrichtungen jedes mal dann freizugeben und zu befestigen, wenn der Bearbeitungsprozess bei dem Werkstück voranschreitet, verhindert diese bearbeitungsfreie Zeit eine Verbesserung der Produktivität bei dem Bearbeitungssystem. Insbesondere die Vorgänge zum "Freigeben – Befestigen" werden jedes Mal dann ausgeführt, wenn das Werkstück zu dem Bearbeitungswerkzeug bei dem nächsten Bearbeitungsvorgang übertragen wird, so dass eine Fläche, die bei dem nächsten Bearbeitungsvorgang zu bearbeiten ist, bei dem die bearbeitete Fläche von dem vorherigen Bearbeitungsvorgang des gleichen Systems als ein Standard verwendet wird, den Einfluss bei der Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit erhält, der sich aus dem Vorgang zum "Freigeben – Befestigen" des Werkstückes ergibt.
Des Weiteren ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, bei dem der Vorgang zum "Freigeben – Befestigen" eines Werkstückes nicht ausgeführt wird, das dazu in der Lage ist, nicht nur die bearbeitungsfreie Betriebszeit zu verringern, sondern auch die Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit zu beseitigen, die sich aus dem Vorgang zum "Freigeben – Befestigen" des Werkstückes ergibt.
Darüber hinaus ist es bei der herkömmlichen FTL erforderlich, lediglich die Betriebszeit des Systems gegenüber der Schwankung der mit der FTL beladenen Ladung einzustellen.
Es ist daher eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, das ein Einstellen der Leistung bei einer der Fertigungslinien in Übereinstimmung mit der ihr auferlegten Beladeschwankung erleichtern kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, bei dem sogar dann, nachdem jedes der Werkstücke an einer Werkstückstützvorrichtung einmal befestigt ist und der Bearbeitungsvorgang an diesem bei einer der Vielzahl an Fertigungslinien ausgeführt wird, das Werkstück bei einer aufeinanderfolgenden Fertigungslinie bearbeitet werden kann, ohne von der Werkstückstützvorrichtung freigegeben zu werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Herstellsystem zu schaffen, das auf Werkzeugwechselvorgänge verzichten kann, während ein Werkstück an der Vorderseite eines Spindelkopfes bearbeitet wird. Das heißt eine Vielzahl an Werkzeugen, die bei einer Fertigungslinie verwendet werden, ist in konstanter Weise an einer Vielzahl an Spindelköpfen zum Zwecke von Bearbeitungsvorgängen jeweils angebracht, und eine Werkstückübertragungseinheit ist an der Vorderseite des Spindelkopfes entsprechend des Bearbeitungsvorgangs indexiert, der diesem Werkstück zugewiesen ist.
Genauer gesagt besteht das flexible Herstellsystem gemäß der vorliegenden Erfindung aus zumindest einer Fertigungslinie oder Bearbeitungslinie, an der eine Werkstückübertragungseinheit von einem Anfangsende der Fertigungslinie zu einem Fertigende von dieser in einer ersten horizontalen Richtung beweglich geführt wird, und aus einer Vielzahl an Spindelköpfen, die entlang der Fertigungslinie angeordnet sind, wobei an jedem von ihnen eine Werkzeugspindel drehbar gestützt ist, um ein Werkzeug an dieser anzubringen bzw. zu befestigen. Die Werkstückübertragungseinheit, an der eine Werkstückstützvorrichtung montiert ist, ist an der Vorderseite von jedem der Zielwerkzeugköpfe wiederum indexiert, und ein an dieser Werkstückstützvorrichtung angebrachtes das heißt befestigtes Werkstück wird gemäß einem NC-Programm, das in einer Hauptsteuereinheit gespeichert ist, bearbeitet, indem das Werkstück relativ bewegt wird. Durch diesen Aufbau ist es nicht erforderlich, das Werkzeug wie ein herkömmliches Bearbeitungswerkzeug zu wechseln, so dass die Fortbewegung von dem Bearbeitungsvorgang, der durch ein bestimmtes Werkzeug ausgeführt wird, zu jenem Bearbeitungsvorgang, der durch das nächste, ausgeführt wird, ausgeführt wird, indem lediglich die Werkstückübertragungseinheit an der Vorderseite des nächsten Spindelkopfes indexiert wird, wodurch sie derart verringert werden kann, dass eine Zeit für den sogenannten "Chip-zu-Chip-Vorgang" eingespart wird.
Des Weiteren ist es nicht erforderlich, dass die Werkzeugspindel des Spindelkopfes bei der Drehung schnell angehalten und betätigt wird, wobei es daher möglich ist, die Drehgenauigkeit der Werkzeugspindel bei einer hohen Genauigkeit eine lange Zeitspanne lang beizubehalten. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, das Werkstück bei der Fertigungslinie häufig frei zu geben und zu befestigen, wie dies bei der herkömmlichen "FTL" erforderlich ist, so dass die Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit, die sich von dem Vorgang zum "Freigeben – Befestigen" ergibt, verringert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zuführmechanismus für das Laufen der Werkstückübertragungseinheit entlang der Bearbeitungslinie oder Fertigungslinie durch einen Linearmotor aufgebaut. Da die Werkstückübertragungseinheit an der Vorderseite des Zielspindelkopfes durch den Linearmotor wiederum indexiert wird, wird sie bei einer hohen Genauigkeit und bei einer hohen Geschwindigkeit in einer Längsrichtung der Fertigungslinie positioniert, wodurch jede der Werkstückübertragungseinheiten an der Vorderseite des Zielspindelkopfes bei einer kurzen Zeitspanne indexiert werden kann. Des Weiteren kann es erleichtert werden, die Werkstückübertragungseinheit in die Fertigungslinie einzugeben oder von dieser auszugeben.
Die Rückwärts-Fertigungslinie, die mit der Verarbeitungslinie oder Fertigungslinie (die nachstehend als "Vorwärts-Fertigungslinie" bezeichnet ist) paarweise vorgesehen ist, ist des Weiteren parallel zu der Vorwärts-Fertigungslinie gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, wobei bei ihnen Einheitsübertragungsvorrichtung jeweils an beiden Enden von diesen Fertigungslinien vorgesehen sind. Bei einem derartigen Aufbau ergibt sich eine derartige Konfiguration, dass die Werkstückübertragungseinheit von einem Ende der Vorwärts-Fertigungslinie eingegeben wird und von ihrem anderen Ende ausgegeben wird und anschließend von dem anderen Ende der Rückwärts-Fertigungslinie eingegeben wird und von dem einen Ende von ihr ausgegeben wird. Das heißt die Werkstückübertragungseinheit wird so befördert, dass sie im Wesentlichen in einer Richtung an beiden Fertigungslinien zirkuliert. Nachdem der Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück, das an der Werkstückübertragungseinheit gestützt ist, bei der Vorwärts-Fertigungslinie vollendet ist, wird der Bearbeitungsvorgang anschließend bei der Rückwärts-Fertigungslinie unter einer Bedingung ausgeführt, dass das Werkstück durch die Werkstückstützvorrichtung gestützt gehalten bleibt. Danach wird die Werkstückübertragungseinheit ohne weiteres zu der Vorwärts-Fertigungslinie eingegeben zum Zwecke des Bearbeitungsvorgangs eines anderen Werkstückes nach dem Freigeben des Werkstückes, so dass die Werkstückübertragungseinheit effizient angewendet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Werkstücktemporärtisch an sowohl dem Anfangsende als auch dem Fertigende von der Vorwärts-Fertigungslinie und der Rückwärts-Fertigungslinie vorgesehen, wobei an diesem Tisch das bearbeitete oder nicht bearbeitete Werkstück montiert ist. Da der Bearbeitungsvorgang bei dem Werkstück bei sowohl der Vorwärtsfertigungslinie als auch der Rückwärts-Fertigungslinie vollendet ist, kann die Rückwärts-Fertigungslinie als der Rückkehrprozess zu der Vorwärts-Fertigungslinie für den eigentlichen Bearbeitungsvorgang genutzt werden.
Darüber hinaus hat gemäß der vorliegenden Erfindung die Hauptsteuereinheit eine Steuereinrichtung für ein Steuern der Werkstückübertragungseinheit in einer derartigen Weise, dass das Werkstück von dem Werkstücktemporärtisch beladen wird und dass an diesem befindliche bearbeitete Werkstücke freigegeben wird. Daher muss ein zusätzlicher Beladungsmechanismus nicht für den Vorgang zum "Beladen-Freigeben" zwischen dem Werkstücktemporärtisch und der Werkstückübertragungseinheit erforderlich sein.
Jede der Einheitsübertragungsvorrichtungen besteht aus einem automatisch geführten Gefährt (Fahrzeug), das in einer zweiten horizontalen Richtung laufen kann, die senkrecht zu der ersten horizontalen Richtung steht. An einer entgegengesetzten Seite der Bearbeitungslinien an dem automatisch geführten Gefährt ist eine Wartestation eingerichtet, und eine gleiche Führung wie jene, die an jeder der Bearbeitungslinien oder Fertigungslinien vorgesehen ist, ist an sowohl der Wartestation als auch dem automatisch geführten Gefährt oder Fahrzeug für ein gleitfähiges Führen der Werkstückübertragungseinheit aufgebaut. Des Weiteren ist an jedem der automatisch geführten Gefährte ein Lademechanismus zum Beladen der Werkstückübertragungseinheit an jeder der Fertigungslinien, wenn dieser längsseits der Fertigungslinie gebracht wird, vorgesehen. Der Lademechanismus, der an zumindest einem der automatisch geführten Fahrzeuge montiert ist, kann so aufgebaut sein, dass die Werkstückübertragungseinheit an der Wartestation beladen oder entladen wird, wenn sie längsseits zu dieser gebracht wird, so dass die Nummer der Werkstückübertragungseinheit, die von der Wartestation eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Schwankung bei der Herstellung eingestellt werden kann, wodurch es möglich ist, bei einer effektiven Geschwindigkeit die Werkstückübertragungseinheit zu betreiben, wobei deren Zahl der erforderlichen Produktion entspricht.
Des Weiteren ist eine Reparaturstation an der entgegengesetzten Seite der Fertigungslinien gegenüber dem automatisch geführten Fahrzeug angeordnet, wobei an ihre eine Führung mit dem gleichen Aufbau, wie er bei der Wartestation vorgesehen ist, ausgebildet ist, so dass ein schädlicher Einfluss bei der Expandierbarkeit des Systems in der Zukunft nicht von dem Aufbau der Reparaturstation abgeleitet wird. Darüber hinaus kann die Reparaturstation auch als vorübergehende Entweichstation für die Werkstückübertragungseinheit, die von der Wartestation ausgegeben wird, neben einer grundsätzlichen Funktion dahingehend, dass sie die Werkstückübertragungseinheit wartet und repariert, angewendet werden.
Ein Werkzeugspeichermagazin ist des Weiteren entlang des Laufverlaufs von zumindest einem der automatisch geführten Fahrzeuge angeordnet, und Werkzeugwechslerführungen sind jeweils an den Fertigungslinien und zumindest einem der automatisch geführten Fahrzeuge vorgesehen. Da der Werkzeugwechsler, der an einem selbstangetriebenen Fahrzeugschlitten zwischen dem Werkzeugspeichermagazin und dem Zierspindelkopf an der Fertigungslinie montiert ist, indem er an den Werkzeugwechslerführungen läuft, kann das Werkzeug von jedem der Spindelköpfe, die entlang der Verarbeitungslinien angeordnet sind, durch einen oder einige Werkzeugwechsler gewechselt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Einheitsanzahlsteuereinrichtung zum Steuern der Anzahl der gleichzeitig angewendeten Werkstückübertragungseinheit vorgesehen, wobei das Beladegleichgewicht bei der Bearbeitungslinie optimal gehalten werden kann.
Eine Einheitsintervallsteuereinrichtung ist des Weiteren für den Intervall zwischen der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten vorgesehen, die gleichzeitig bei den Fertigungslinien angewendet werden, so dass ein derartiges Problem beseitigt werden kann, dass zwei benachbarte Werkstückübertragungseinheiten einander beeinträchtigen. Bei dem Steuerverfahren der Einheitsintervallsteuereinrichtung wird in einem Fall, bei dem die bei einer schnellen Vorschubrate oder Zuführrate zu dem Zielspindelkopf zugeführte Werkstückübertragungseinheit sich der vorherigen bis über einen vorbestimmten Intervall hinaus nähert, diese so gesteuert, dass das Näherungszuführen oder Verlangsamen auf eine Zuführrate in der Nähe eines im Wesentlichen Anhaltens angehalten wird. Da der Anhaltevorgang nicht dem Bearbeitungsvorgang inklusive den schnellen Zuführvorgang an der Vorderseite des Zielspindelkopfes beeinträchtigt, kann die Bearbeitungseffizienz bei der Höhe gehalten werden. Vorzugsweise wird der vorstehend erwähnte vorbestimmte Intervall auf die Anzahl an Einheiten des Spindelkopfes so gesetzt, dass das Einstellen des vorbestimmten Intervalls mit Leichtigkeit und genau ausgeführt werden kann.
Des Weiteren kann vorzugsweise, da der Einheitsintervall so gesteuert wird, dass einige Spindelköpfe zwischen zwei benachbarten Werkstückübertragungseinheiten vorhanden sind, der nächste Bearbeitungsvorgang ausgeführt werden, indem die vorherige Werkstückübertragungseinheit um einige Einheitsnummern des Spindelkopfes nach hinten zurückversetzt wird, nachdem der Bearbeitungsvorgang bei einem bestimmten Spindelkopf vollendet worden ist. Daher ist es möglich, die Flexibilität bei dem Gestalten des Bearbeitungsprozesses zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Einheitssteuereinrichtung inklusive einer NC-Steuereinheit an jeder Werkstückübertragungseinheit montiert, und die elektrische Energie wird zu der Einheitssteuereinrichtung von Energieleitungen, die parallel zu der Fertigungslinie vorgesehen sind, über einen Schlittenmechanismus oder Wagenmechanismus geliefert. Durch diesen Aufbau kann der Freiheitsgrad bei dem Lauf der Werkstückübertragungseinheit verbessert werden. Beispielsweise in einem Fall, bei dem die FTL aus einer Vielzahl an Fertigungslinien besteht, kann jede der Werkstückübertragungseinheiten zu irgendeiner der Fertigungslinien befördert werden, um das Beladegleichgewicht zwischen den Fertigungslinien einzustellen, so dass die Flexibilität bei dem FTL-System als Ganzes verbessert werden kann.
Darüber hinaus ist eine Nebenübertragungseinheit separat zu der Werkstückübertragungseinheit vorgesehen, an der die Einheitssteuereinrichtung montiert ist. Die Nebenübertragungseinheit wird bei dem System zusammen mit der Werkstückübertragungseinheit ohne de Bearbeitungsvorgang bewegt, der an der Vorderseite des Spindelkopfes ausgeführt wird. Daher kann die Werkstückübertragungseinheit von dem Beladegewicht der Einheitsteuereinrichtung während des Bearbeitungsvorgangs frei gemacht werden, so dass als ein Ergebnis der Freigabe des Beladungsgewichtes sie leicht bzw. schnell zugeführt werden kann, und die Bearbeitungsgenauigkeit kann außerdem verbessert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Werkstückübertragungseinheit mit der Einheitssteuereinrichtung an dem Laufelement montiert, das an der Fertigungslinie in der ersten horizontalen Richtung beweglich geführt wird. Des Weiteren ist an dem Laufelement eine Nebengleiteinrichtung ausgebildet, um die Werkstückstützvorrichtung in zwei Richtungen parallel zu der ersten horizontalen Richtung zu bewegen, und die Nebengleiteinrichtung selbst wird ebenfalls in der ersten horizontalen Richtung bewegt. Durch diesen Aufbau wird die Werkstückübertragungseinheit an der Vorderseite des Zielspindelkopfes indexiert, indem das Laufelement betätigt wird, und die Nebengleiteinrichtung an dem Laufelement wird zugeführt, um die Bearbeitungszufuhr für den Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück durch den Zielspindelkopf zu bewirken. Daher kann ein derartiger Zuführmechanismus verwendet werden, der im Hinblick auf die Kosten günstiger ist und eine relativ geringe Resolution zum Zuführen des Laufelementes hat. Des Weiteren kann die Werkstückübertragungseinheit während des Bearbeitungsvorgangs von dem Beladegewicht der Einheitsteuereinrichtung frei gemacht werden, so dass als ein Ergebnis der Freigabe des Beladegewichtes diese leicht bzw. schnell zugeführt werden kann, und wobei die Bearbeitungsgenauigkeit ebenfalls verbessert werden kann.
Darüber hinaus wird die Drehung der Werkzeugspindel von den Zielspindelkopf gestartet, bevor die Werkstückübertragungseinheit die Vorderseite des Zielspindelkopfes erreicht, so dass die Drehung seiner Werkzeugspindel bei einer Zeitspanne allmählich betätigt werden kann, während die Werkstückübertragungseinheit bei der Vorderseite Zielwerkzeugspindel bewegt wird. Als ein Ergebnis kann die Drehgenauigkeit des Spindelkopfes auf die hohe Genauigkeit eine lange Zeitspanne lang garantiert werden. Vorzugsweise wird, wenn der Bearbeitungsvorgang bei dem Spindelkopf vollendet ist, seine Werkzeugspindel in natürlicher Weise angehalten, und die andere Werkzeugspindel des nächsten Zielspindelkopfes wird in Bezug auf ihre Drehung bei im Allgemeinen der gleichen Zeit gestartet, wenn die schnelle Übertragungszufuhr gestartet wird. Daher kann die Werkzeugspindel des Zielspindelkopfes allmählich bei der schnellen Übertragungszeit gedreht werden. Als ein Ergebnis kann die Drehgenauigkeit des Spindelkopfes bei der hohen Genauigkeit eine lange Zeitspanne lang garantiert werden. Des Weiteren wird die Werkzeugspindel in natürlicher Weise angehalten, so dass es ebenfalls möglich ist, die Trägheitsenergie der Werkzeugspindel während des in natürlicher Weise erfolgenden Anhaltens aufzuspeichern, wodurch ein zusätzlicher Effekt dahingehend, dass die elektrische Energie effektiv genutzt wird, sich in vorteilhafter Weise ergibt.
KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN
Verschiedene andere Aufgaben, Merkmale und viele der damit verbundenen Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen ohne weiteres unter Bezugnahme auf die nachstehend dargelegte detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
1 zeigt eine allgemeine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines flexiblen Herstellsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Seitenansicht einer Fertigungslinie mit einer ausschnittartigen Querschnittsansicht einer Werkstückübertragungseinheit, die an dieser läuft, gemäß dem in 1 gezeigten System.
3 zeigt eine ausschnittartige Seitenansicht des in 1 gezeigten Systems.
4 zeigt eine ausschnittartige Seitenansicht des in 3 gezeigten Systems.
5 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht von einem wagen Mechanismus zum Herausziehen von Energieleitungen gemäß der in 2 gezeigten Werkstückübertragungseinheit.
6 zeigt eine Querschnittsansicht von einem Werkzeugspindelkopf gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht von einem selbst angetriebenen Werkzeugwechsler unter Betrachtung von einem Pfeil A von 3.
8 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf ein automatisch geführtes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt ein Flussdiagramm von einem Teil eines Einheitsanweisungssteuerprogramms, das in einem Computer einer Hauptsteuereinheit ausgeführt wird.
10 zeigt ein Flussdiagramm von einem anderen Teil des Einheitsanweisungssteuerprogramms von 9.
11 zeigt eine Erläuterungsdarstellung von einer Bearbeitungsaufstellungstabelle, die in einem Speicher der Hauptsteuereinheit gespeichert ist.
12 zeigt eine Erläuterungsansicht von einer Einheitsanordnungstabelle, die in dem Speicher der Hauptsteuereinheit gespeichert ist.
13 zeigt ein Flussdiagramm von einem Einheitsübertragungssteuerprogramm, das bei einer CNC-Einheit einer Einheitssteuereinheit ausgeführt wird.
14 zeigt ein Erläuterungsmuster von einem NC-Programm, das bei der CNC-Einheit ausgeführt wird.
15 zeigt eine Erläuterungsdarstellung einer Adresse des Werkzeugspindelkopfes, der längs zu der Bearbeitungslinie oder Fertigungslinie beabstandet ist.
16 zeigt ein Flussdiagramm eines Einheitsintervallsteuerprogramms, das bei dem Computer der Hauptsteuereinheit ausgeführt wird.
17 zeigt eine Blockdarstellung von der Einzelheit einer Hauptwerkzeugspindelsteuereinheit, die bei jeder der Fertigungslinien eingerichtet ist.
18 zeigt eine Erläuterungsdarstellung von einer Bearbeitungsprozesstabelle, die in einem Speicher der Hauptwerkzeugspindelsteuereinheit gespeichert ist.
19 zeigt ein Flussdiagramm von einem Werkzeugspindelantriebssteuerprogramm, das bei einer CPU einer Werkzeugspindelkopfsteuereinheit ausgeführt wird.
20 zeigt eine perspektivische Ansicht von einer Werkstückübertragungseinheit von einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
21 zeigt eine perspektivische Ansicht von einer Werkstückübertragungseinheit von einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
22 zeigt eine Seitenansicht zur Erläuterung von einem mechanischen Verbindungsmechanismus, der bei der Werkstückübertragungseinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein flexibles Herstellsystem (das nachstehend als "FTL" bezeichnet ist) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in einer allgemeinen Draufsicht von 1 gezeigt ist, hat ein Paar an Fertigungslinien das heißt Bearbeitungslinien, die aus einer Vorwärts-Fertigungslinie 100, die sich in einer ersten horizontalen Richtung (das heißt eine Richtung der Achse X) erstreckt, und aus einer Rückwärts-Bearbeitungslinie 101 besteht, die sich parallel zu und benachbart zu der Vorwärts-Bearbeitungslinie 100 erstreckt. Obwohl dies in den Zeichnungen weggelassen worden ist, hat das Herstellsystem FTL andere oder zwei weitere Bearbeitungslinien, die die gleichen wie die vorstehend erwähnten Vorwärts-Bearbeitungslinie und die Rückwärts-Bearbeitungslinie 100 und 101 sind oder ähnlich zu diesen sind. Bei der nachstehend beschriebenen Erläuterung ist lediglich das erste Paar der Bearbeitungslinie 100 und 101 detailliert beschrieben, um ihre Einzelheiten zu erläutern. Die Vorwärts-Linie 100 empfängt in aufeinanderfolgender Weise eine Werkstückübertragungseinheit 10 von einem Startpunkt an ihrer rechten Seite, wie dies in 1 gezeigt ist, und sendet diese von einem Endpunkt an ihrer linken Seite heraus. In ähnlicher Weise empfängt die Rückwärts-Leitung 101 die Werkstückübertragungseinheit 10 von einem Startpunkt an der linken Seite und sendet diese von einem Endpunkt an der rechten Seite mit einer Empfangsorder heraus. Bei jeder der Bearbeitungslinien 100 und 101 sind eine Vielzahl an Spindelköpfen 60 entlang einer Längsrichtung (das heißt der Richtung der Achse X) der Bearbeitungslinie beabstandet.
Bezüglich der Erläuterung zeigt das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel, das jede der Bearbeitungslinien 100 und 101 die dreizehn Spindelköpfe 60 vorsieht, wobei jedoch die Anordnungsanzahl des Spindelkopfes 60 nicht auf dreizehn beschränkt ist. Das heißt die Anzahl des Spindelkopfes 60, die bei jeder der Bearbeitungslinie angeordnet sind, wird durch die erforderliche Anzahl eines Werkzeugs für ein Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken bestimmt, die dieses System als ein Ziel erachtet, wodurch sie erhöht oder verringert wird. Die Anordnungsnummer des Spindelkopfes 60 bei jeder der Bearbeitungslinien ist grundsätzlich bei der Vorwärts-Bearbeitungslinie 100 oder der Rückwärts-Bearbeitungslinie 101 so zugewiesen, dass sämtliches Bearbeiten bei der Vielzahl oder Vielfalt an Werkstücken mit Ausnahme eines Spezialwerkstückes vollendet wird. Des Weiteren können in den Fällen, bei denen ein Bearbeitungsvorgang ein spezielles Werkzeug erforderlich macht oder bei denen das Werkstück bei einer Vielzahl an Bearbeitungsprozessen bearbeitet wird, die Bearbeitungsvorgänge bei sowohl der Vorwärts-Fertigungslinie 100 als auch der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ausgeführt werden. Darüber hinaus ist ein Bearbeitungswerkzeug mit einer höheren Genauigkeit von dem Startpunkt bis zu dem Endpunkt von jeder der Fertigungslinien angeordnet, um jeden der Fertigungsvorgänge oder Bearbeitungsvorgänge mit der Reihenfolge eines Grobfräsprozesses, eines Vorbohrprozesses, eines Gewindeschneidprozesses oder eines Aufbohrprozesses auszuführen.
Eine erste und eine zweite Einheitsübertragungsvorrichtung 110 und 111 sind jeweils an beiden Seiten der Vorwärts-Bearbeitungslinie 100 beziehungsweise der Rückwärts-Bearbeitungslinie 101 vorgesehen. Im Allgemeinen lässt die erste Einheitsübertragungsvorrichtung 110 unter der Steuerung einer programmierbaren Abfolgesteuereinheit (die nachstehend als "PLC" bezeichnet ist) 120 für eine Übertragungssteuerung die Werkstückübertragungseinheit 10, die von der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ausgegeben worden ist, zu einer Wartestation 130 zurückkehren oder überträgt diese zwischen der Wartestation 130 und einer Reparaturstation 140, die an einer entgegengesetzten Seite der Vorwärts-Bearbeitungslinie und der Rückwärts-Bearbeitungslinie 100 und 101 angeordnet sind, durch das Zwischenwirken der ersten Übertragungsvorrichtung 110. Des Weiteren überträgt die erste Übertragungsvorrichtung 110 die Werkstückübertragungseinheit 10 von der Rückwärts- Fertigungslinie 101 zu der Vorwärts-Fertigungslinie 100 durch die Wartestation 130.
Im Gegensatz zu der ersten Übertragungsvorrichtung 110 überträgt die zweite Übertragungsvorrichtung 111 unter der Steuerung von der PLC 120 die Werkstückübertragungseinheit 10, die von jeweils der Vorwärts-Fertigungslinie 110 ausgegeben worden ist zu der Rückwärts-Fertigungslinie 101 des gleichen Paares als jede von ihnen. Wenn ein anderes Paar aus der Vorwärts-Fertigungslinie beziehungsweise Rückwärts-Fertigungslinie 100 und 101 oder lediglich die Rückwärts-Fertigungslinie 101 vorgesehen ist, bei denen ein Werkzeug für einen speziellen Bearbeitungsvorgang angeordnet ist, kann die zweite Einheitsübertragungsvorrichtung 111 die Werkstückübertragungseinheit 10, die von jeder der Vorwärts-Bearbeitungslinien 100 ausgegeben worden ist, zu der Rückwärts-Bearbeitungslinie 101 übertragen, die das Werkzeug für den speziellen Bearbeitungsvorgang hat.
Das Herstellsystem FTL hat des Weiteren eine Werkstückspeichervorrichtung 150 und ein Paar an Werkstückliefervorrichtungen 160 und 161, die durch die PLC 120 gesteuert werden. Die Werkstückspeichervorrichtung 150 besteht aus einem allgemein bekannten System, das bei einem allgemeinen flexiblen Herstellsystem angewendet wird, das im Allgemeinen in ein sogenanntes FMS ist. Genauer gesagt besteht die Werkstückspeichervorrichtung 150 aus einem dreidimensionalen Werkstückpool 151 und einem Mechanismus 152, für ein Beladen beziehungsweise entladen eines Werkstücks. Genauer gesagt ist der dreidimensionale Werkstückpool 151 parallel zu jeder der Bearbeitungslinien 100 und 101 angeordnet und speichert eine Palette P, an der das Werkstück montiert ist (wie dies in 4 gezeigt ist) in einer Vielzahl an Speicherabschnitten, die durch ein X-Y-Koordinatensystem angesprochen werden können. Der Mechanismus 152 für das Beladen beziehungsweise Entladen des Werkstücks, der an der Vorderseite des dreidimensionalen Werkstückpools 151 angeordnet ist, wird im Hinblick auf den Zielspeicherabschnitt angesprochen, in den der in der Richtung der Achse X (in der nach links und nach rechts weisenden Richtung von 1) und in einer Richtung der Achse Y (in einer zu dieser Richtung vertikalen Richtung) indexiert wird, und lädt dann die Palette P aus diesem Speicherabschnitt oder entlädt diese zu Diesem.
Die Werkstückliefervorrichtungen 160 und 161, wie sie in 4 gezeigt sind, bestehen hauptsächlich aus einer ersten und einer zweiten Schiene 163 und 164, die von einem Dach einer Fabrik herabhängen, in der dieses System FTL untergebracht ist, und sie sind oberhalb von einem rechten und einem linken Seitenende der Bearbeitungslinien 100 und 101 so angeordnet, dass sie senkrecht zu diesen stehen, wobei selbst angetriebene Wagen 165 und 166 entlang dieser Schienen 163 und 164 laufen, und wobei mit Gelenken versehene Roboter 167 jeweils an den selbstangetriebenen Wagen 165 und 166 montiert sind.
Wie dies in 1 als ein Beispiel dargestellt ist, sind Werkstücktemporärbeladetische 168a, 168b und 168c feststehend benachbart zu einem Endabschnitt der ersten Schiene 163 an einer Seite des Werkzeugpools 151 beziehungsweise zu einer ersten Schiene 163 an der rechten Seite der Bearbeitungslinie 100 beziehungsweise 101 angeordnet. Andererseits sind Werkstücktemporärbeladetische 169a, 169b und 169c mit dem gleichen Aufbau die vorstehend erwähnten Temporärtische in feststehender Weise benachbart zu der zweiten Schiene 164 an Positionen jeweils angeordnet, die den jeweils angeordneten Temporärtischen 168a, 168b bzw. 168c entsprechen.
Der Roboter 167, der sich entlang der Schiene 163 bewegt, nimmt die Palette P auf, die an den Temporärtisch 168a gesetzt worden ist, an der das unbearbeitete Werkstück montiert worden ist, und belädt diese auf den Temporärtisch 168b der Vorwärts-Fertigungslinie 100. Im Gegensatz dazu überträgt der Roboter 167 an der ersten Schiene 163 die Palette P, an der das bearbeitete Werkstück montiert ist und die auf den Temporärtisch 168c der Rückwärtsfertigungslinie 101 durch die Werkstückübertragungseinheit 10 gesetzt worden ist, und lädt diese auf den Temporärtisch 168a. Andererseits nimmt der andere Roboter 167 (der nicht dargestellt ist), der sich entlang der zweiten Schiene 164 bewegt, die Palette P auf, die auf den Temporärtisch 169a gesetzt worden ist und an der das Werkstück montiert worden ist, und lädt diese auf den Temporärtisch 169c der Rückwärts-Bearbeitungslinie 101. Im Gegensatz dazu überträgt der andere Roboter 167 die Palette P, an der das bearbeitete Werkstück montiert ist und die auf den Temporärtisch 169b der Vorwärts-Fertigungslinie 100 durch die Werkstückübertragungseinheit 10 gesetzt worden ist, und lädt diese auf den Temporärtisch 169a.
Der Mechanismus 152 für das Beladen und Entladen setzt die Palette P mit dem zu bearbeitenden Werkstück, und die aus dem Speicherabschnitt herausgenommen worden ist, auf den Temporärtisch 168a oder 169a, und speichert andererseits die Palette P mit dem an ihr befindlichen bearbeitenden Werkstück in den Werkstückpool 151.
Das in 1 gezeigte System FTL hat des Weiteren ein Werkzeugspeichermagazin 170 und einen selbst angetriebenen Werkzeugwechsler 171. Das Werkzeugspeichermagazin 170 speichert abwechselnd Werkzeuge, bei denen die Eigenschaften oder Größen sich von dem Werkzeug unterscheiden, das an dem Spindelkopf 60 bei jeder Fertigungslinie das heißt der Vorwärts-Fertigungslinie und Rückwärts-Fertigungslinie 100 und 101 angebracht ist, und Hilfswerkzeuge, die im Wesentlichen die Gleichen wie das Werkzeug sind, das an ihm angebracht ist.
Wie dies in 2 gezeigt ist, sieht der selbst angetriebene Werkzeugwechsler 171 eine Einrichtung zum Halten von einigen Werkzeugen (beispielsweise Werkzeughaltelöcher H1 – H3, die in 3 gezeigt sind) an einem selbst angetriebenen Wagen 171 vor, an dem ein Werkzeugwechselroboter 173 montiert ist. Nachdem der Werkzeugwechselroboter 173 das Zielwerkzeug aus einem Werkzeugspeichermagazin 170 aufgenommen hat und in die Halteeinrichtung (beispielsweise in die H2) eingesetzt hat, wird der selbst angetriebene Wagen 172 an der ersten Einheitsübertragungsvorrichtung 110 von dem Werkzeugspeichermagazin 170 übertragen. Des Weiteren wird der selbst angetriebene Wagen 172 zu der Vorwärts-Fertigungslinie 100 oder der Rückwärts-Fertigungslinie 101 übertragen, die den Zielwerkzeugkopf 60 vorsieht, und wird dann bei einer vorbestimmten Position indexiert, bei der er diesem zugewandt ist. Bei dieser Position nimmt der Roboter 173 das verwendete Werkzeug von dem Zielwerkzeugkopf 60 weg, um es in die Halteeinrichtung (beispielsweise in die H3) des selbst angetriebenen Wagens 172 anzuordnen, und nimmt dann ein anderes Werkzeug aus der Halteinrichtung (beispielsweise aus der H2) heraus, um es an dem Zielwerkzeugkopf 60 anzubringen. Anschließend an diesen Vorgang kehrt der Roboter 173 (das heißt der selbst angetriebene Wagen 172) zu dem Werkzeugspeichermagazin 170 entlang des gleichen Verlaufs zurück.
Das Steuersystem von diesem System besteht aus einer Hauptsteuereinheit 180, die einen Computer 181 für ein systematisches Steuern dieses Systems hat, aus einer Werkzeugspindelantriebssteuereinheit 190a, aus der PLC 120, aus einer Werkzeugwechslersteuereinheit 82 und aus einer Einheitssteuereinrichtung 50. Die Werkzeugspindelantriebssteuereinheit 190a ist sowohl bei der Vorwärts-Fertigungslinie als auch bei der Rückwärts-Fertigungslinie 100 bzw. 101 vorgesehen, während die PLC 120 sämtlich die Werkstückspeichervorrichtung 150, die Werkstückliefervorrichtung 160 und 161 und die erste und die zweite Einheitsübertragungsvorrichtung 110 bzw. 111 aufeinanderfolgend steuert. Des Weiteren ist die Werkzeugwechslersteuereinheit 82 an dem in 3 gezeigten selbst angetriebenen Wagen 172 montiert, wobei die Einheitssteuereinrichtung 50 bei jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten 10 eingebaut ist, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Einheitssteuereinrichtung 50 bei jeder der Vielzahl an Einheitsübertragungsvorrichtungen 10 und die Werkzeugwechslersteuereinheit 82 an dem selbst angetriebenen Wagen 172 stehen drahtlos mit der Hauptsteuereinheit 180 über jede der Antennen in Verbindung, die an ihnen vorgesehen sind, um Betriebsbefehle, Positionsinformationen und dergleichen zu übertragen.
Nachstehend ist das ein Beispiel von jeder der Fertigungslinien 100 und 101 der detaillierte Aufbau der Vorwärts-Fertigungslinie 100 und der Einheitsübertragungsvorrichtung 10 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 nachstehend beschrieben.
Wie dies unter Bezugnahme auf die 2 gut verständlich ist, hat die Vorwärts-Fertigungslinie 100 eine Linienbasis 1, bei der eine horizontale obere Fläche 2 an einem hinteren Abschnitt (die linke Seite von 2) ausgebildet ist, um die Einheitsübertragungsvorrichtung 10 an ihr zu montieren. Des Weiteren ist ein erster Kanal 3 in der Form eines Buchstaben V im Querschnitt an einem mittleren oberen Abschnitt der Linienbasis 1 ausgebildet, um Schneidspäne und Kühlmittel zu sammeln, während ein zweiter Kanal 4 in der Form eines Buchstaben V im Querschnitt an einer vorderen Seite der Linienbasis 1 ausgebildet ist, wobei in diesem der Spindelkopf 60 an diesem gesichert ist und der selbst angetriebene Werkzeugwechsler 171 durch diesen hindurchtritt.
An der horizontalen oberen Fläche, an der die Werkstückübertragungseinheit 10 montiert ist, ist ein Paar an geraden Schienen 11 parallel zu einer ersten Richtung (der Richtung der Achse X) senkrecht zu einer Ebene in 2 parallel zu einer Längsrichtung der Linienbasis 1 gesichert. Des Weiteren ist ein Paar an Zirkulationskugellagern 12, die an der geraden Schiene 11 beweglich sind (2 Stück pro Schiene) an einer unteren Fläche eines Laufelementes (ein erstes bewegliches Laufelement) 13 fixiert. An der horizontalen oberen Fläche 2 ist eine Vielzahl an Magnetplatten 14a, die aus einem linearen Motor 14 einer Servosteuerart bestehen, feststehend entlang der gesamten Länge der Linienbasis 1 in der Längsrichtung angeordnet, während eine bewegliche Spule 14b des linearen Motors 14 an einer unteren Fläche des Laufelementes 13 gesichert ist, das diesem gegenübersteht.
An dem Laufelement 13 ist ein zweites bewegliches Element 16 in der Form eines Buchstaben L im Querschnitt beweglich in einer zweiten horizontalen Richtung (d. h. in einer Richtung einer Achse Z) senkrecht zu der Richtung zu der Achse X geführt. Um das zweite bewegliche Element 16 in der Richtung der Achse Z gleitfähig zu bewegen, werden derartige zwei Paare an Zirkulationskugellagern 17 verwendet, die an dem ersten beweglichen Element 13 gesichert sind, und ein derartiges Paar an geraden Schienen 18, das an einer unteren Fläche des zweiten beweglichen Elementes 16 fixiert sind, das mit diesen beweglich ist. In 2 sind die gerade Schiene 18 und ein Paar der Zirkulationskugellager 17, die an dieser Seite der Zeichnung in der Richtung der Achse X angeordnet sind, dabei weggelassen worden.
Ein Antriebsmechanismus des zweiten beweglichen Elementes 16 besteht aus einer Spindelmutter 19, die an einem hinteren Endabschnitt eines horizontalen Abschnittes 16a in diesem gesichert ist, aus einer Kugelumlaufspindel 20, die mit der Spindelmutter 19 im Gewindeeingriff steht und die an einer hinteren Seite von dieser in einer Achsiallagerweise aufgenommen ist. Der Antriebsmechanismus hat des Weiteren einen Servomotor 21, der an einem Ende der Kugelumlaufspindel 20 gesichert ist, und eine Drehkodiereinrichtung 22, die hinter dem Servomotor 21 angeordnet ist.
Vor einem vertikalen Säulenabschnitt des zweiten beweglichen Elementes 16 sind zwei parallele gerade Schienen 25 montiert, die zueinander senkrecht zu sowohl der Richtung der Achse X als auch der Achse Z sind, und zwei Paar an Zirkulationskugellagern 26, die durch die Schienen 25 geführt werden, sind an der Rückfläche eines dritten beweglichen Elementes 27 gesichert, bei bei denen das dritte bewegliche Element 27 und eine Werkstückstützvorrichtung 50, die an der vorderen Seite von dieser gesichert ist, sich vertikal bewegen können. In 2 sind die gerade Führungsschiene 25 und ein Paar der Zirkulationskugellagern 26, die an dieser Seite der Zeichnung in der Richtung der Achse X angeordnet sind, aus denen der Führungsmechanismus des dritten beweglichen Elementes 27 besteht, weggelassen worden.
Ein Vertikalantriebsmechanismus des dritten beweglichen Elementes 27, der ähnlich demjenigen des zweiten beweglichen Elementes 16 ist, besteht aus einer Spindelmutter 28, die an dem dritten beweglichen Element 27 fixiert ist, aus einer Kugelumlaufspindel 29, die bei dem zweiten beweglichen Element 16 drehbar gestützt ist, aus einem Servomotor 30 zum Drehen der Kugelumlaufspindel 29 und aus einer Drehkodiereinrichtung 31, die hinter dem Servomotor 30 montiert ist.
Die Werkstückstützvorrichtung 40 hat einen ersten Indextisch 41, der um eine Achse drehbar ist, die bei 45° in Bezug auf die Achse der Kugelumlaufspindel 29 geneigt ist, das heißt eine vertikale bewegliche Richtung des dritten beweglichen Elementes 27. An dem ersten Indextisch 41 ist ein zweiter Indextisch 42 drehbar an einem radial versetzten Abschnitt des ersten Indextisches 41 von einer Drehachse von diesem drehbar gestützt, und zwar um eine Achse herum, die bei 45° in Bezug auf die Drehachse von ihr geneigt ist.
Bei einem mittleren Abschnitt des zweiten Indextisches 42 gibt es, wie dies in 4 gezeigt ist, eine abgeschrägte Aushöhlung, die einen konischen Schaftabschnitt 44 aufnimmt, der sich vertikal von der Rückseite der Palette P erstreckt, an dem das zu bearbeitende Werkstück gesichert ist (im Allgemeinen ist seine Form ein rechteckiges Hexaeder, jedoch ist die Form nicht darauf beschränkt). Des Weiteren ist innerhalb des zweiten Indextisches 42 ein Klemmmechanismus 42a ausgebildet, der mit einem Fensterabschnitt des konischen Schaftabschnittes 44 in Eingriff gelangt, indem ein Endabschnitt von ihm in die abgeschrägte Aushöhlung des zweiten Indextisches 42 eingeführt wird. Bei diesem Mechanismus kann ein Mechanismus, der in dem Japanischen Patent Nr. 4-29 497 (KOKOKU) offenbart ist, ebenfalls als die Werkstückpalette P und der Klemmmechanismus 42a aufgegriffen werden.
Gemäß diesem Mechanismus kann das Werkstück Wp, das an dem zweiten Indextisch 42 durch die Palette P fixiert ist, zu einer beliebigen Position in einem dreidimensionalen Raum in Bezug auf jedes der Werkzeuge T der Spindelköpfe 60, die an der Linienbasis 1 punktiert sind, durch die Bewegung des ersten, des zweiten und des dritten beweglichen Elementes 13, 16 beziehungsweise 27 bewegt werden. Des Weiteren können sämtliche Flächen des Werkstückes Wp mit Ausnahme der Fläche von ihm, an dem die Palette P montiert ist, dem Werkzeug T aufgrund der Indexbewegung des ersten und des zweiten Indextisches 41 beziehungsweise 42 zugewandt sein. In 2 ist mit den Bezugszeichen 47 und 48 jeweils ein Servomotor für den ersten beziehungsweise für den zweiten Indextisch 41 beziehungsweise 42 bezeichnet.
Bei jedem der Indexmechanismen von dem ersten und dem zweiten Indextisch 41 und 42 definiert der Mechanismus selbst nicht das Merkmal der vorliegenden Erfindung, und daher ist deren Einzelheit hierbei weggelassen worden. Jedoch wird vorzugsweise ein derartiger Mechanismus aufgegriffen, wie er in 1 oder 2 gezeigt ist und wie er in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-29 125 (KOKAI) unter dem Titel "Dreindexvorrichtung" (Rotary Index device) offenbart ist. Das heißt die Werkstückstützvorrichtung 40 kann aufgebaut sein, indem der in jener Veröffentlichung offenbarte Mechanismus von 1 zwischen einem Hauptkörper 40a der Werkstückstützvorrichtung 40 und dem ersten Indextisch 41 und zwischen dem ersten und dem zweiten Indextisch 41 und 42 angewendet wird.
An dem Laufelement (erstes bewegliches Element) 13 ist die Einheitssteuereinrichtung 50 über einem horizontalen Abschnitt des zweiten beweglichen Elementes 16 montiert. Die Einheitssteuereinrichtung 50 besteht klassifikatorisch zusammengesetzt aus einer Kommunikationssteuereinheit (die nicht dargestellt ist) zum Übertragen des Instruktionsbefehls, der Daten und dergleichen zu den anderen der Steuereinheiten über die Antenne T, aus einer CNS-Einheit 51, aus einem NC-Abschnitt 52, der einen Servoverstärker hat, aus einem PLC-Abschnitt 53, der eine Sequenzsteuereinrichtung hat und des Weiteren aus einem Druckölsteuerabschnitt 54 für ein Steuern einer Öldruckpumpeneinheit und einer Vielzahl an elektromagnetischen Ventilen. Die CNC-Einheit 51 steuert die bewegliche Spule 14b des Linearmotors 14 und die Servomotoren 21, 47 und 48 gemäß einem NC-Programm, das zuvor bei jedem der Vielzahl an Werkstücken vorbereitet worden ist.
Der PLC-Abschnitt 53 steuert hauptsächlich den Druckölsteuerabschnitt 54 gemäß einem Abfolgeprogramm zum Steuern eines Vorgangs zum Klemmen – Entklemmen des ersten und des zweiten Indextisches 41 und 42 und der Werkstückpalette P.
Ein Wagenmechanismus 55 für Energielieferkabel ist an einer hinteren unteren Fläche des Laufelementes 13 feststehend angeordnet, bei dem elektrische Energie von einer Energiequelle 56, die hinter der Linienbasis 1 angeordnet ist, zu der Einheitssteuereinrichtung 50 durch die Energielieferkabel geliefert wird. Aus den 3 bis 5 geht hervor, dass ein Kabelstützelement 56a, das aus einem isolierenden Material ausgebildet ist, an einer Rückfläche der Linienbasis 1 fixiert ist, um 3-Phasen-Wechselspannungsleitungen U, V, W von der Energiequelle 56 an dieser horizontal entlang der gesamten Länge der Linienbasis 1 zu stützen. Beide Enden der Energieleitungen U, V, W sind geringfügig nach oben bei den Endabschnitten der Linienbasis 1 geneigt.
Bei dem Wagenmechanismus 55 ist eine Halterung 55a an einer unteren Fläche des beweglichen Elementes 13 fixiert, an der drei Hebel 55u, 55v und 55w drehbar durch eine Achse 55b gestützt sind, die parallel zu den Energieleitungen U, V und W ist. Des Weiteren sind die Hebel 55u, 55v und 55w aus einem isolierenden Material hergestellt und Auflagen, die an einem Endabschnitt von Ihnen ausgebildet sind, werden jeweils mit den entsprechenden Energieleitungen U, V und W durch Spannfedern 55e in Kontakt gebracht. Drei Abgabeleitungen 57 stehen mit einem Ende von Ihnen mit den Auflagen der Hebel 55u, 55v und 55w in Kontakt, und die anderen Enden von Ihnen stehen mit einer (nicht dargestellten Antriebsschaltung) der Einheitssteuereinrichtung 50 jeweils in Verbindung.
Anschlagbolzen 55f, die den jeweiligen Hebel 55u, 55v und 55w entsprechen, sind an der Halterung 55a vorgesehen, um die im Gegenuhrzeigersinn befindlichen Drehpositionen, die diesen entsprechen, zu begrenzen. Wie dies nachstehend beschrieben ist, gelangen in einem Fall, bei dem jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 in die Vorwärts-Fertigungslinie 100 oder die Rückwärts-Fertigungslinie 101 eingegeben worden ist, die Auflagen der Hebel 55u, 55v und 55w nicht mit den Energieleitungen U, V und W im Augenblick des Eingabevorgangs in Kontakt. Jedoch gelangen die Auflagen der Hebel 55u, 55v und 55w mit den Energieleitungen U, V und W jeweils in Kontakt, bis die Werkstückübertragungseinheit 10 die Vorderseite von jedem der Temporärbeladetische 168b und 169c erreicht, die an den Startpunkten der Fertigungslinien 100 und 101 angeordnet sind. Bei der Auflagenkontaktbeziehung mit den Energieleitungen U, V und W wird ihr Kontakt mit den Auflagen gehalten, bis die Werkstückübertragungseinheit 10 die Vorderseite der Temporärbeladetische 169b und 168c erreicht, die an den Endpunkten der Bearbeitungslinien oder Fertigungslinien 100 und 101 angeordnet sind.
In 5 ist mit den Bezugszeichen 55g eine Abdeckung des Wagenmechanismus 55 bezeichnet und ist mit den Bezugszeichen 56c eine Abdeckung der Energiekabelstützeinheit 56 bezeichnet. Die Abdeckung 56c ist an ihrer Rückseite und an ihren beiden Seitenflächen offen, damit die Hebel 55u, 55v und 55w durch diese hindurchtreten. Wie dies des Weiteren in 5 gezeigt ist, ist ein magnetisches Messinstrument 58 an dem hinteren Abschnitt der horizontalen oberen Fläche 2 der Linienbasis 1 über eine an dieser fixierten Halterung gesichert, um eine Position der Werkstückübertragungseinheit 10 zu erfassen, und eine Magnetleseeinrichtung 59 ist an einer unteren Fläche des Laufelementes 13 so angeordnet, dass sie dem Magnetmessgerät 58 zugewandt ist. Durch diesen Aufbau kann ein erfasstes Signal, das von der magnetischen Leseeinrichtung 59 ausgegeben wird, verwendet werden, um das Laufelement 13 das heißt die Werkstückübertragungseinheit 10 in der Richtung der Achse X steuerbar zu positionieren.
Wie dies aus den 2 bis 4 hervorgeht, sind die Vielzahl an Spindelköpfen 60, wie dies vorstehend erwähnt ist, in Reihe an einer vertikalen Wandfläche 5 des zweiten V-förmigen Kanals 4 benachbart zu dem ersten V-förmigen Kanal 3 entlang einer Bewegungsrichtung (das heißt entlang der Richtung der Achse X) des Laufelementes 13 gesichert. Wie dies in 6 gezeigt ist, besteht jeder der Spindelköpfe 60 wie dies in 6 gezeigt ist, besteht jeder der Spindelköpfe 60 aus einem Einbaumotor 65, der in einem Kopfgehäuse 62 durch Lager 63 und 64 drehbar gestützt ist, die an einem oberen Endabschnitt und an einem unteren Endabschnitt von diesem vorgesehen sind, aus einer Werkzeugspindel 66, die durch den Einbaumotor 65 in drehbarer Weise angetrieben werden, und aus einem Werkzeugbefestigungsmechanismus 67 einer Zwingen-Art, die an einem oberen Endabschnitt der Werkzeugspindel 66 ausgebildet ist.
Der Werkzeugbefestigungsmechanismus 67 hat ein Zwingen-Element 69, das in einem abgeschrägten oder schräg verlaufenden Loch 68 sitzt, das an einem oberen Ende der Werkzeugspindel 66 offen ist, wobei ein fixierter Ring 70 im Gewindeeingriff mit einem Außenumfangsabschnitt steht, der an dem oberen Ende von dieser ausgebildet ist. Des Weiteren steht der fixierte Ring 70 konisch im Eingriff (Klemmeingriff) mit einem konischen Abschnitt, der an einem oberen Ende des Zwingenelementes 69 ausgebildet ist. Bei diesem Aufbau wird der fixierte Ring 70 in einer normalen Richtung gedreht, wobei ein gerades Innenloch des Zwingenelementes 69 verkleinert wird, um einen in diesem angeordneten Schaftabschnitt des Schneidwerkzeuges T wie beispielsweise ein Bohrwerkzeug, ein Gewindeschneidwerkzeug und ein Endfräswerkzeug einzuklemmen. In dem Fall, bei dem der fixierte Ring 70 in einer Rückwärtsrichtung gedreht wird, wird das gerade Innenloch des Zwingenelementes 69 erweitert, indem der Eingriff des Zwingenelementes 69 mit dem schräg verlaufenden Loch 68 der Werkzeugspindel 66 frei gegeben wird, wodurch das Werkzeug T herausgenommen werden kann.
Um eine Labyrinthdichtung auszubilden, sind an Außenumfangsabschnitten von einem Flanschabschnitt, der an einem oberen Endabschnitt der Werkzeugspindel 66 und den fixierten ring 70 ausgebildet ist, jeweils ausgebildete Keileingriffsabschnitte 66a und 70a vorhanden, so dass ein Werkzeugwechselkopf 84 den fixierten Ring 70 in der normalen Richtung und in der Rückwärtsrichtung bei einem Werkzeugwechselvorgang des selben, der nachstehend beschrieben ist, drehen kann.
7 zeigt den selbst angetriebenen Werkzeugwechsler 171, der verwendet wird, um durch ein neues Werkzeug das alte Werkzeug, dessen Lebensdauer erreicht ist (das nachstehend auch als "Lebensdauerwerkzeug" bezeichnet ist, bei dem Schneidwerkzeug T zu ersetzen, das an der Vielzahl an Spindelköpfen 60 angebracht ist. Dieser Werkzeugwechselvorgang wird dann ausgeführt, wenn das Lebensdauerwerkzeug nicht verwendet wird. Ein Merkmal bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass es nicht erforderlich ist, den Werkzeugwechsler 171 im Vergleich zu demjenigen der bei dem herkömmlichen Bearbeitungswerkzeug verwendet wird, schneller zu betätigen. Da der Werkzeugwechselvorgang dann ausgeführt werden kann, wenn das Lebensdauerwerkzeug nicht verwendet wird, kann der Bearbeitungsvorgang bei dem Werkstück Wp kontinuierlich ausgeführt werden, indem das sogenannte nicht Lebensdauerwerkzeug während des Werkzeugwechselvorgangs verwendet wird.
Der Werkzeugwechsler 171 ist an einer der Werkstückübertragungseinheit 10 im Bezug auf den Spindelkopf 60 gegenüberstehenden Seite beweglich vorgesehen. Genauer gesagt ist feststehend eine Werkzeugwechslerführung 81 an einer vertikalen Wandfläche 4a des zweiten V-förmigen Kanals 4 gegenüberstehend zu der vertikalen Wandfläche 5 von dieser vorgesehen, an der die Vielzahl an Spindelköpfen 60 gestützt sind, um sich horizontal parallel zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl an Spindelköpfen 60 das heißt in der Bewegungsrichtung des Laufelementes 13 (in der Richtung der Achse X) zu erstrecken. Des Weiteren wird der durch eine Batterie elektrisch angetriebene selbst angetriebene Schlitten oder Wagen 172 an der Werkzeugwechslerführung 81 beweglich geführt. Der selbst angetriebene Wagen 172 hat ein Reibungsrad 82a, das durch einen (nicht dargestellten) bei diesem vorgesehenen Servomotor angetrieben wird, wodurch er an der Vorderseite des beliebigen Spindelkopfes 60 indexiert werden kann, indem das Reibungsrad 82a an einem Rollflächenelement 82b rollt, das feststehend mit der Werkzeugwechslerführung 81 oder parallel zu dieser vorgesehen ist.
3 zeigt einen Zustand, bei dem der selbst angetriebene Wagen 172 indexiert worden ist, um das an dem Spindelkopf 60 angebrachte Lebensdauerwerkzeug bei dem Startpunkt der Fertigungslinie zu ersetzen. Ein Indexiervorgang des selbst angetriebenen Wagens 172 wird unter einer numerischen Steuerung allgemein ausgeführt oder unter einer aufeinander folgenden Steuerung, wobei er wahlweise bei einer Vielzahl an Positionen positioniert wird, bei denen ein Nährungsschalter LS (siehe 15) in Übereinstimmung mit einer Position wirkt, bei der jeder der Spindelköpfe 60 angeordnet ist. Des Weiteren ist die Werkzeugwechslersteuereinheit 82 an dem selbst angetriebenen Wagen 172 montiert, um seinen Positioniervorgang zu steuern und den Werkzeugwechselvorgang des Werkzeugwechselroboters 173 zu steuern. Die nicht dargestellte Batterie für das Antreiben des Servomotors für das Reibungsrad 82a wird in Bezug auf die Energielieferung zu der Steuereinheit 82 verwendet.
Bei dem in 3 gezeigten selbst angetriebenen Wagen 172 gibt es eine Vielzahl an Werkzeuglöchern H1 – H3, die als eine Werkzeugstützeinrichtung fungieren. Vor dem Werkzeugwechselvorgang werden neue Werkzeuge in einigen der Werkzeuglöchern auf beispielsweise H1 und H2 gestützt, während das verbleibende Loch (H3) leer gehalten bleibt, um das Lebensdauerwerkzeug aufzunehmen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 7 hat der Werkzeugwechselroboter 173 des Weiteren einen Zugriffsmechanismus 83, der an dem selbst angetriebenen Wagen 172 vorgesehen ist wobei er bei einem normalen mit Gelenken versehenen Roboter allgemein verwendet wird, und den Werkzeugwechselkopf 184, der an einem Endabschnitt des Zugriffsmechanismus 83 gestützt ist. Der Zugriffsmechanismus 83 besteht aus einem horizontalen Drehtisch 85, einem ersten Arm 86, der innerhalb einer vertikalen Ebene in Verbindung mit dem horizontalen Drehtisch 85 schwenkt, einem zweiten Arm 87, der innerhalb einer vertikalen Ebene in Verbindung mit dem ersten Arm 86 schwenkt, und einer Vielzahl an (nicht dargestellten) Servomotoren zum Antreiben des Drehtisches 85, des ersten und des zweiten Armes 86 und 87 in Übereinstimmung mit einem Abfolgeprogramm für den vorbestimmten Werkzeugwechselvorgang.
Der Werkzeugwechselkopf 84 weist hauptsächlich eine Verwirbelungsanhaltehülse 88, eine Antriebshülse 89 und eine Vielzahl an Werkzeugstützklauen 90 auf. Die Verwirbelungsanhaltehülse 88 kann sich in lediglich einer axialen Richtung von ihr bewegen und wird durch eine Feder 91 nach unten gedrängt, um zu verhindern, dass sich die Werkzeugspindel 66 dreht, indem sie mit dem Keilabschnitt 66a von ihr in Eingriff gelangt. Die Antriebshülse 88 wird durch eine Feder 93 nach unten gedrängt, wobei ermöglicht wird, dass sie sich innerhalb eines zylindrischen Abschnittes 92 lediglich in einer axialen Richtung von ihr bewegt. Wenn bei diesem Aufbau die Drehung eines nicht dargestellten Antriebsmotors, der an dem Werkzeugwechselkopf 84 vorgesehen ist, zu dem zylindrischen Abschnitt 92 über einen Mechanismus 94 aus einer Schnecke und einem Schneckenrad bei einer Situation übertrage wird, bei der die Antriebshülse 89 mit dem Keilabschnitt 70a fixierten Ringes 70 in Eingriff steht, der mit der Werkzeugspindel an seinem oberen Abschnitt in Gewindeeingriff steht, wird verhindert, dass sich die Werkzeugspindel 66 dreht, indem der Keilabschnitt 66a mit der Verwirbelungsanhaltehülse 88 in Eingriff steht, so dass der fixierte Ring 70 sich in Bezug auf die Werkzeugspindel 66 drehen kann.
Die Klauen 90 stehen an ihren Rückseiten mit einer Schnecke in Eingriff, die an einem Innenloch eines Schneckenrades 96 ausgebildet ist. Wenn die Drehung eines an dem Werkzeugwechselkopf 84 ausgebildeten nicht dargestellten Motors zu dem Schneckenrad 95 über einen Mechanismus 96 aus einer Schnecke und einem Schneckenrad übertragen wird, kann der zulässige Klemmbereich der Klauen erweitert oder verkleinert werden. Der Zugriffsmechanismus 83 schafft einen allgemeinen parallelen Gelenkmechanismus oder Verbindungsmechanismus bei diesem, um die Stellung des Werkzeugwechselkopfes 84 konstant (das heißt vertikal) selbst dann zu halten, wenn der Werkzeugwechselkopf 84 an einer beliebigen Stelle positioniert ist.
Die 3 und 4 zeigen den Werkstücktemporärbeladetisch 181b der an dem rechten Ende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 vorgesehen ist. An einem oberen Abschnitt des Werkstücktemporärbeladetisches 168b ist ein Palettenstützelement 190 vorgesehen, das die Form einer Öffnung in der Form einer Astgabel gegenüber der Werkstückübertragungseinheit 10 einnimmt, in der kreisartige Nuten 191 an der Innenseite der gegenüberstehenden Flächen des Palettenstützelementes 190 zueinander ausgebildet sind. Wenn die Palette P an dem Werkstücktemporärbeladetisch 168b beladen wird, gelangen die äußeren Umfangsabschnitte der Palette P, die radial zueinander entgegengeetzt sind, mit den kreisartigen Nuten 191 jeweils in Eingriff.
Da die vorstehend erwähnte erste Einheitsübertragungsvorrichtung 110 den gleichen Aufbau wie die zweite Einheitsübertragungsvorrichtung 11a hat, ist nachstehend die Einzelheit in Bezug auf lediglich die erste Einheitsübertragungsvorrichtung 110 unter Bezugnahme auf die 1, 4 und 8 erläutert. Die erste Einheitsübertragungsvorrichtung 110 besteht aus einer Laufspur 112, die an einem Paar an Schienen ausgebildet ist, die an einer Bodenfläche an einem rechten Ende der Fertigungslinien 100 und 1k01 in 1 so gelegt sind, dass sie sich in der zweiten horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) erstrecken, und aus einem automatisch geführten Gefährt oder Fahrzeug AGV1, das an der Laufspur 112 läuft.
An dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 sind eine nicht dargestellte Batterie, ein Motor 114 mit einem Untersetzungsmechanismus, der durch die Batterie angetrieben wird, und eine nicht dargestellte Relaisschaltungsvorrichtung zum Steuern des Betriebs von dem Motor 114 montiert. Bei dieser Situation steht ein Antriebszahnrad 115, das an einer Abgabewelle des Motors 114 befestigt ist, mit einer Zahnstange 116, die an der Laufspur 112 vorgesehen ist, in Eingriff, so dass das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 mit dem Antrieb des Motors 114 selbst angetrieben werden kann. Da des Weiteren Abgabeleitungen von der vorstehend erwähnten PLC 120 mit der Relaisschaltungsvorrichtung verbunden sind, kann das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 längsseits von sowohl den Fertigungslinien 100 und 101, als auch dem Werkzeugspeichermagazin 170, der Wartestation 130 und der Reparaturstation 140 auf der Grundlage von Positionserfassungssignalen von (nicht gezeigten) Grenzschaltern, die an diesen angebracht sind, gebracht werden.
Wie dies in 8 gezeigt ist, sind an einer oberen Fläche des automatisch geführten Fahrzeugs AGV1 ein Paar an geraden Führungsschienen 118 durch die gesamte Breite von diesem so vorgesehen, dass sie mit dem Paar an geraden Führungsschienen 11 ausgerichtet sind, die an sowohl der Fertigungslinie 100 als auch der Fertigungslinie 101 vorgesehen sind. In ähnlicher Weise sind zwei Paare an geraden Führungsschienen 130 und 141 jeweils an den oberen Flächen der Wartestation 130 beziehungsweise der Reparaturstation 140 vorgesehen, wobei diese Schienen den gleichen Aufbau wie die geraden Führungsschienen 11 und 118 haben. Demgemäß sind, wenn das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 zu der Längsseite der Wartestation 130 und der Reparaturstation 140 gebracht wird, die geraden Führungsschienen 118 des automatisch geführten Fahrzeuges AGV1 mit deren geraden Führungsschienen 131 beziehungsweise 141 jeweils ausgerichtet.
An der oberen Fläche des automatisch geführten Fahrzeuges AGV1 ist eine Werkzeugwechslerführungsschiene 119 für ein Führen des Selbst angetriebenen Wagens 172 des Werkzeugwechslers 171 des Weiteren über die gesamte Breite des automatisch geführten Fahrzeugs AGV1 vorgesehen, wie dies in 1 gezeigt ist. Wenn das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 zu der Längsseite des Werkzeugspeichermagazins 170 gebracht worden ist, ist die Werkzeugwechslerführungsschiene 119 mit der Führungsschiene 174 des Werkzeugspeichermagazins 170 ausgerichtet. Des Weiteren sind, wenn das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 zu der Längsseite der Fertigungslinie 100 oder 101 gebracht worden ist, die gerade Führungsschiene 118 und die Werkzeugwechslerführungsschiene 119 mit der geraden Führungsschiene 11 und der Werkzeugwechslerführung 81 ausgerichtet, die daran vorgesehen ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 ist ein Belademechanismus 200 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 zwischen dem Paar seiner geraden Führungsschienen montiert. Dieser Belademechanismus 200 hat einen Führungsrahmen 201, eine Zahnstange 202, die durch beide Seitenabschnitte des Führungsrahmens 201 in der Richtung der Achse Z gestützt ist, und einen Endloskettenmechanismus 203, der an der oberen Fläche der Zahnstange 202 befestigt ist. Des Weiteren steht ein Antriebszahnrad 205, das an einer Abgabewelle eines Motors 204 vorgesehen ist, mit Zahnstangenzähnen, die an einer unteren Fläche der Zahnstange 202 vorgesehen sind, so in Eingriff, dass die Zahnstange 202 und der Endloskettenmechanismus 203, der an dieser vorgesehen ist, sich in der ersten Richtung (in der Richtung X) bei der Drehung des Antriebszahnrades 205, das durch den Motor 204 angetrieben wird, hin- und hergehend bewegen können.
Der Endloskettenmechanismus 203 hat eine rechtwinklige Kettenführungsplatte 206, die sich in der ersten Richtung horizontal erstreckt, wobei an den vier Ecken von dieser vier Transportrollen 207 jeweils drehbar gestützt sind, und wobei er des Weiteren eine Kette 208 aufweist, die an den Transportrollen 207 gewunden ist. An einem mittleren Abschnitt der Führungsplatte 206 ist ein Motorgehäuse 206a mit dieser in einer vereinigten Weise ausgebildet, wobei ein Motor 209 eingebaut ist, der mit einer Antriebstransportrolle 209a in Verbindung steht, die mit der Kette 208 in Eingriff steht.
Des Weiteren zieht die Kette 208 einen Zapfen 208a vor, der von dieser vorragt. Bei jeder Werkstückübertragungseinheit 10 sind Haken 210 jeweils an unteren Flächen an beiden Endabschnitten des Laufelements 13 in der Richtung der Achse X gesichert (8 zeigt lediglich den Haken 210, der an dem rechten Endabschnitt des Laufelementes 13 ausgebildet ist). Die Länge des Hakens 210 in der zweiten Richtung (in der Richtung der Achse X) stimmt im Allgemeinen mit einer Spanne der Kette 208 in diesem überein, wobei jedoch in einem Fall, bei dem das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 zu der Längsseite der Fertigungslinie 100 oder 101 gebracht worden ist, der Haken 210 an dem Laufelement 13 an einer Position angebracht wird, bei der er gegen die Mitte der Kette 208 um ungefähr die Hälfte seiner Spanne versetzt wird, wie dies in 8 gezeigt ist. Darüber hinaus ist eine Nut 211, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, in dem Haken 210 ausgebildet.
In dem Fall eines Beladens auf das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 der Werkstückübertragungseinheit 10, die an dem Endpunkt der Rückwärts-Fertigungslinie 101 der rechten Seite von diesem vorhanden ist, wird ein linkes Ende der Kettenführungsplatte 206 bei einer Drehung des Motors 204 unter den Haken 210 des Laufelementes 13 eingeführt, und dann wird die Kette 208 durch die Drehung des Motors 209 in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns gedreht. Durch diese Drehung der Kette 208 gelangt der Antriebszapfen 208a mit der Nut 211 des Hakens 210 in Eingriff. Nachdem der Antriebszapfen 208a mit dem Haken 210 (das heißt mit der Nut 211) in Eingriff gelangt ist, wird der Motor 204 in Rückwärtsrichtung gedreht, und außerdem wird der Motor 209 in der gleichen Richtung weitergedreht. Als ein Ergebnis der Drehung der beiden Motoren 204 und 209 wird die Werkstückübertragungseinheit 10 auf das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 geladen.
Bei der Vollendung des Beladevorgangs auf das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 werden die beiden Motoren 204 und 209 durch eine elektromagnetische Bremse gehalten. Durch diese elektromagnetische Bremse wird der Eingriff des Antriebszapfens 208a mit dem Haken 210 beibehalten, so dass die Werkstückübertragungseinheit 10 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 sicher selbst dann gehalten wird, wenn das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 sich entlang der Laufspur 112 bewegt.
In einem Fall des Einspeisens der beladenen Werkstückübertragungseinheit 10 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 zu dem Startpunkt der Vorwärts-Fertigungslinie 100, wird der Umkehrvorgang gegenüber dem vorstehend beschriebenen Beladevorgang der Werkstückübertragungseinheit 10 auf das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 ausgeführt. In dem Fall eines Eingebens der Werkstückübertragungseinheit 10 von der Wartestation 130 oder der Reparaturstation 140 auf das automatisch geführte Fahrzeug AGV1, werden die Motoren 204 und 209 so betätigt, dass die Kettenführungsplatte 206 zu der rechten Seite des automatisch geführten Fahrzeuges AGV1 vorwärts bewegt wird und sich außerdem die Kette 208 in der Richtung des Uhrzeigersinns dreht. In einem derartigen Fall gelangt der Antriebszapfen 208a mit dem (nicht gezeigten) Haken in Eingriff, die an der linken Seite der Werkstückübertragungseinheit 10 ausgebildet ist. Des Weiteren wird in einem Fall eines Beladevorgangs der Werkstückübertragungseinheit 10 von einer Seite (beispielsweise von der rechten Seite) des automatisch geführten Fahrzeuges AGV1 zu der anderen Seite (beispielsweise die linke Seite) von diesem vor diesem Beladevorgang der Eingriff von einem Haken 210 mit dem Antriebszapfen 208a aufgehoben, und dann gelangt der Antriebszapfen 208a mit dem anderen Haken 210 in Eingriff.
Die vorstehend erwähnten Steuervorgänge der beiden Motoren 204 und 209 werden auf der Grundlage von Ausgabesignalen von der PLC 120 ausgeführt. Des Weiteren sind bei der Wartestation 130 und bei der Reparaturstation 140 eine Vielzahl an (nicht dargestellten) Magnetplatten jeweils zwischen den beiden Paaren der geraden Führungsschienen 131 und 141 vorgesehen, um den Linearmotor mit der sich bewegenden Spule 14b des Laufelementes 13 in ähnlicher Weise wie bei den jeweiligen Fertigungslinien 100 beziehungsweise 101 zu versehen.
Nachstehend ist der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels, das vorstehend erläutert worden ist, beschrieben.
Eingabe d.h. Einspeisen des Werkstückes zu der Fertigungslinie und sein Ansammeln
Wenn ein Werkstückeingabebefehl mit einer Werkstückklassifizierungsnummer "Wn" und einer Fertigungsliniennummer "Ln" durch den Computer 181 der Hauptsteuereinheit 180 (die nachstehend detailliert beschrieben ist) zugewiesen wird, betätigt die BLC 120 in steuerbarer Weise den Mechanismus 152 für das Beladen und das Entladen von der Werkstückspeichervorrichtung 150 und eine der Werkstückliefervorrichtungen 160 und 161 in Übereinstimmung mit dem Werkstückeingabebefehl. Durch diesen Befehl bringt der Mechanismus 152 für das Beladen und Entladen das Werkstück Wp, das der Werkstückklassifizierungsnummer Wn entspricht, von dem dreidimensionalen Werkstückpool 151 und setzt es auf einen der Werkstücktemporärbeladetische 168a beziehungsweise 169a.
Im Allgemeinen befinden sich die Werkstückliefervorrichtungen 160 und 161 oberhalb der entsprechenden Werkstücktemporärbeladetische 168a und 169a jeweils in bereitschft. Im Ansprechen auf einen Werkstückeingabebefehl gibt, nachdem bestätigt worden ist, dass das Werkstück Wp auf den Werkstücktemporärbeladetisch 168a oder 169a gesetzt worden ist, die Werkstückliefervorrichtung 160 oder 161 die Palette, die auf den entsprechenden Werkstücktemporärbeladetisch von dieser gesetzt worden ist, frei und setzt sie dann auf den Werkstücktemporärbeladetisch 168b oder 169c entsprechend der Fertigungslinie 100 oder 101, die durch die Bearbeitungsliniennummer Ln zugewiesen ist.
Wie dies nachstehend erläutert ist, wird in einem Fall, bei dem ein Werkstückansammelbefehl mit der Werkstückklassifizierungsnummer Wn und der Fertigungsliniennummer Ln durch den Computer 181 erteilt wird, die Palette P von dem Werkstücktemporärbeladetisch 169b oder 168c durch die Werkstückliefervorrichtung 161 oder 160, die an diesem vorhanden ist, an dem Fertigende der Fertigungslinie 100 oder 101, die durch die Fertigungsliniennummer Ln zugewiesen ist, angesammelt und kehrt zu dem Werkstücktemporärbeladetisch 169a oder 168a zurück, wobei die PLC 120 die Werkstückliefervorrichtung 161 oder 160 steuert. Des Weiteren kehrt die Palette P, die auf den Werkstücktemporärbeladetisch 169a oder 168a zurückkehrt, durch den Mechanismus 152 zum Beladen bzw. entladen zu dem Speicherabschnitt des dreidimensionalen Werkstückpools 151 zurück, bei dem die Palette P mit dem Werkstück Wb, das durch die Werkstückklassifizierungsnummer Wn zugewiesen ist, ursprünglich gespeichert worden ist, oder zu einem der leeren Speicherabschnitte, der so zugewiesen ist, dass das Werkstück Wp mit der gleichen Werkstückklassifikation gespeichert wird.
Einheitseingabesteuerung zu der Fertigungslinie
Die Werkstückübertragungsleitung 10 wird wiederum zu jeder der Fertigungslinien 100 und 101 in Übereinstimmung mit einem Einheitszuweisungssteuerprogramm UACP (siehe die 9(A) und 9(B)) eingegeben, das bei vorbestimmten Intervallzeit durch den Computer 181 der Hauptsteuereinheit 180 ausgeführt wird.
Zunächst werden, nachdem die Fertigungslinie durch den Linienzahlzähler "LnC" bei den Schritten S1 bis S4 bestimmt worden ist, die dem Schritt S5 folgenden Prozesse bei der bestimmten Fertigungslinie ausgeführt. Zum Zwecke eines Startens wird der Linienzahlzähler "LnC" auf "1" bei dem Schritt S1 initialisiert. Hierbei wird, wenn bei dem Schritt S2 beurteilt wird, dass die Werkstückübertragungseinheiten in gleicher oder höherer Zahl als die vorbestimmte Einheitszahl bereits der Fertigungslinie eingegeben worden sind, die durch den Linienzahlzähler "LnC" bestimmt wird, bei dem folgenden Schritt S3 der Linienzahlzähler "LnC" um "1" heraufgezählt (das heißt "LnC" wird von "1" auf "2" gesetzt), so dass die nächste Fertigungslinie bestimmt wird.
In einem RAM (der nicht gezeigt ist) des Computers 181 ist eine in 12 gezeigte Einheitsorttabelle ULT gespeichert. Die Einheitsorttabelle ULT umfasst eine "Klassifizierungszahl (zwei Stellen, die den Buchstaben "U" folgen)" der Werkstückübertragungseinheiten 10, die an der Wartestation 130, der Reparaturstation 140, dem ersten bzw. dem zweiten automatischen geführten Fahrzeug AGV1 beziehungsweise AGV2 und jeder der Fertigungslinien 100 und 101 montiert sind, die Reihenfolge bzw. Ordnung ("nächster" und "letzter")" von der Endseite von jeder Fertigungslinie und die "Adresse (die Adresse des Spindelkopfes 60, der durch die beiden Zeichen wiedergegeben wird)" von jeder der Fertigungslinien, und der Computer 181 bringt in aufeinanderfolgender Weise die Einheitsorttabelle ULT auf den neuesten Stand. Bei dem Schritt S2 wird beurteilt, ob eine Zahl der Werkstückübertragungseinheiten 10 vorhanden ist oder nicht, die gleich wie oder größer als die "N" Einheiten (beispielsweise drei Einheiten bei diesem Ausführungsbeispiel) ist, das heißt "aktiv" oder nicht, so dass die Werkstückübertragungseinheiten 10, die gleich oder mehr als die "N" Einheiten sind, nicht in die bestimmte Fertigungslinie eingegeben werden können.
Des Weiteren wird dieses Programm UACP dann beendet, wenn bei dem Schritt S4 beurteilt wird, dass die Ordnungszahl "M+1" über "M", die die letzte Fertigungslinie anzeigt, als Nummerierung in aufeinanderfolgender Weise von der in 1 gezeigten ersten Fertigungslinie 100 zu der nächsten Fertigungslinie 101 bestimmt ist. Somit werden, wenn die durch den Linienzahlzähler LnC bestimmte Fertigungslinie nicht aktiv ist, die dem Schritt S5 folgenden Prozesse bei sämtlichen Fertigungslinien wiederum ausgeführt.
Bei dem Schritt S5 bestimmt der Computer 181 die Klassifizierung des Werkstücks Wp, das als nächstes eingegeben wird, gemäß einer in 11 gezeigten Bearbeitungsablauftabelle MST, die in den (nicht dargestellten) RAM gespeichert ist. Des Weiteren bestimmt der Computer die Werkstückübertragungseinheit 10, die unter Bezugnahme auf die Einheitsorttabelle ULT zu verwenden ist.
Nunmehr wird, wenn die Vorwärts-Linie "L01" bestimmt wird, auf der Grundlage der Einheitsorttabelle ULT beurteilt, dass es möglich ist, eine andere Werkstückübertragungseinheit 10 zu dieser einzugeben. Bei einer derartigen Situation wird die Werkstückübertragungseinheit 10 mit der Klassifizierungsnummer "U20", die als die "erste" an der Wartestation 130 angeordnet ist, auf der Grundlage der Einheitsorttabelle ULT bestimmt, und das Werkstück Wp mit der Werkstückklassifizierungsnummer "W01" wird in Übereinstimmung mit der Bearbeitungsablauftabelle MST bestimmt.
Danach werden die Prozesse der Schritte S6 bis S14 ausgeführt. Bei dem Schritt S8 wird die Werkstückübertragungseinheit 10, die als die "erste" an der Beladeseite der Wartestation 130 vorhanden ist, zu der Beladeposition mit dem zu ihr erteilten drahtlosen Befehl vorwärts gebracht. Bei dem nachfolgenden Schritt S9 wird das erste automatische geführte Fahrzeug AGV1 längsseits der Wartestation 130 bewegt, in dem der Befehl zu der PLC 120 erteilt wird, und die Werkstückübertragungseinheit 10 bei der Beladeposition wird auf das erste automatisch geführte Fahrzeug AGV1 durch den daran vorgesehenen Belademechanismus 200 geladen. Des Weiteren wird beurteilt, ob die an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 geladene Werkstückübertragungseinheit 10 mit derjenigen übereinstimmt oder nicht, die durch die Klassifizierungszahl "U20" bestimmt worden ist, wobei dies bei dem Schritt S10 geschieht. Wenn dies der Fall ist (das heißt bei "JA" werden die Bearbeitungslinienzahl "Ln" und die Werkstückklassifizierungszahl "Wn" zu der Werkstückübertragungseinheit 10 mit der Klassifizierungszahl "U20" drahtlos übertragen, und der Werkstückeingabebefehl mit dieser Information (Ln, Wn) wird der PLC120 erteilt (siehe Schritt S11).
Die PLC 120 arbeitet steuerbar gemäß dem eingegebenen Befehl mit der Bearbeitungsliniennummer "Ln" und der Werkstückklassifizierungsnummer "Wn", dem Mechanismus 152 für das Beladen beziehungsweise Entladen und der Werkstückliefervorrichtung 160. Durch den Vorgang der PLC 120 wird das Werkstück Wp, das mit der Werkstückklassifizierungszahl "Wn" (bei dieser Erläuterung des Vorgangs ist dies "W01") bestimmt worden ist, auf den Werkstücktemporärtisch 168a von dem Werkstückspeicherpool 150 durch den Mechanismus 152 zum Beladen beziehungsweise entladen befördert. Des Weiteren wird das Werkstück Wp an dem Werkstücktemporärtisch 168a auf den Werkstücktemporärtisch 168b bei dem Startpunkt der Fertigungslinie gesetzt, die durch die Fertigungsliniennummer "Ln" bestimmt worden ist (hierbei ist dies die Vorwärts-Fertigungslinie 100 mit der Fertigungslinienzahl "L01"). Gleichzeitig zu diesem Vorgang speichert die CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10 die durch die Klassifizierungszahl "U20" bestimmt worden ist, in ihrem (nicht dargestellten) Speicher die Werkstückklassifizierungszahl "Wn" und die Fertigungslinienzahl "Ln".
Danach wird das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 längsseits des Startendes der bestimmten Fertigungslinie (hierbei ist dies die Vorwärts-Fertigungslinie 100 mit der Fertigungslinienzahl "L01") gebracht, wenn der Befehl der PLC 120 durch den Computer 181 der Hauptsteuereinheit 180 erteilt worden ist, und die Werkstückübertragungseinheit 10 mit der Klassifizierungszahl "U20" wird zu dem Startendabschnitt der Vorwärts-Fertigungslinie 100 durch den Belademechanismus 200, der an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 montiert ist, eingegeben (siehe Schritt S12).
Wenn die bei dem Schritt S5 bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 sich nicht an der "Oberseite" der Wartestation 130 befindet, wird bei dem Schritt S15 das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 längsseits der Reparaturstation 140 gebracht, damit zu dieser die Werkstückübertragungseinheit 10 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 gemäß dem Befehl an die PLC 120 entweicht. Demgemäß wird in einem derartigen Fall, bei dem bei dem Schritt S13 bestätigt wird, dass die Werkstückübertragungseinheit 10 bereits zu der Reparaturstation 140 entwichen ist, ein Entweicheinheitsrückkehrbefehl zu der PLC 120 erteilt, und dann kehren sämtliche Werkstückübertragungseinheiten 10, die vorübergehend zu der Reparaturstation 140 durch das automatisch geführte Fahrzeug AGV1 entwichen sind, zu der Wartestation zurück (siehe Schritt S14).
Des Weiteren werden in einem Fall, bei dem bei dem Schritt S7 bestimmt worden ist, dass die Werkstückübertragungseinheit 10 nicht an der Wartestation 130 verwendet wird, die Prozesse, die dem Schritt S11 folgen, in dem Fall ausgeführt, bei dem die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 (siehe "JA" bei dem Schritt S16) vorhanden ist und bei dem die Palette P nicht an der bestimmten Werkstückübertragungseinheit 10 (siehe "JA" bei dem Schritt S17) angebracht ist. In einer derartigen Situation wird durch die Prozesse, die dem Schritt S11 folgen, ein derartiger Vorgang ausgeführt, dass die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 an dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1, das von der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ausgegeben wird, zu der Vorwärts-Fertigungslinie 100 erneut eingegeben wird.
In einem Fall, bei dem die Fertigungslinienanzahl "Ln" der bestimmten Fertigungslinie "gerade" ist, das heißt wenn die Rückwärts-Fertigungslinie 101 bestimmt worden ist, oder wenn die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 nicht an der Wartestation 130 oder dem automatisch geführten Fahrzeug AGV1 in einem Fall vorhanden ist, bei dem die Vorwärts-Fertigungslinie 100 bestimmt worden ist, werden die in 10 gezeigten Prozesse ausgeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird so bestimmt, dass jede der Rückwärts-Fertigungslinien 101 die Werkstückübertragungseinheit 10 verwendet, die von dem Fertigende der vorherigen Vorwärts-Fertigungslinie 100 ausgegeben worden ist, die paarweise zu dieser vorhanden ist. Des Weiteren werden die Prozesse der Schritte S18 bis S24 in dem Fall ausgeführt, bei dem eine der Rückwärts-Fertigungslinien bei dem Schritt S3 bestimmt worden ist, bei dem das als nächste einzugebende Werkstück Wp bei dem Schritt S5 beispielsweise auf "W02" auf der Grundlage der Bearbeitungsplantabelle MST bestimmt worden ist, und bei dem die zu verwendende Werkstückübertragungseinheit 10 als die Einheit "U05" beurteilt wird, die sich als die "erste" bei der vorherigen Fertigungslinie "L01" gemäß der Einheitsortstabelle ULT befindet.
In diesem Fall werden die Prozesse der Schritte S19 bis S21 ausgeführt, nachdem die Palette P mit der Werkstückübertragungseinheit 10, die sich als die "erste" bei der vorherigen Fertigungslinie "L01" befindet, auf den Werkstücktemporärtisch 169b freigegeben worden ist, bei dem sämtliche der Fertigungsvorgänge an dem Werkstück We bei der vorherigen Fertigungslinie "L01" ausgeführt werden. Durch dieses Ausführen des Schrittes S22 wird das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 längs des Fertigungsendes der vorherigen Fertigungslinie "L01" gemäß dem Befehl zu der PLC 120 gebracht, und die Werkstückübertragungseinheit "U05" mit dem Werkstück "W02" bei der vorherigen Fertigungslinie "L01" wird auf das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 durch seinen Belademechanismus 200 beladen. Anschließend werden die Fertigungslinien Zahl "Ln" und die Werkstückklassifizierungszahl Wn" übertragen und in dem Speicher der CNC-150 gespeichert, die an der bestimmten Werkstückübertragungseinheit "U05" montiert ist.
Darüber hinaus werden die dem Schritt S23 folgenden Prozesse in dem Fall ausgeführt, bei dem die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 an dem zweiten automatisch geführten Fahrzeug AGV2 vorhanden ist, und der Fertigungsvorgang oder Bearbeitungsvorgang wird bei der bestimmten Fertigungslinie ausgeführt (siehe "JA" bei den beiden Schritten S25 bzw. S26). Wenn bei dem Schritt S26 beurteilt worden ist, dass der Fertigungsvorgang nicht bei der bestimmten Fertigungslinie unter der Bedingung ausgeführt wird, dass die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 bereits an dem zweiten automatisch geführten Fahrzeug AGV2 montiert ist (wobei dies als "NEIN" beurteilt wird), wird lediglich der Prozess bei dem Schritt S24 ausgeführt. Im Gegensatz dazu geht, wenn die bestimmte Werkstückübertragungseinheit 10 nicht an irgendeiner vorherigen Fertigungslinie von denen, die als nächstes eingegeben werden, und dem zweiten automatisch geführten Fahrzeug AGV2 vorhanden ist, der Prozess zu dem Schritt S27 weiter, um "Fehler" anzuzeigen, und kehrt dann zu dem Schritt S3 zurück.
Einheitsübertragungssteuerung
Die CNC-Einheit 51 bei der Einheitssteuereinrichtung 50, die an jeder Werkstückübertragungseinheit 10 montiert ist, speichert in dem (nicht dargestellten) Speicher ein Einheitssteuerprogramm UCP und ein NC-Programm NCP, die jeweils in den 13 beziehungsweise 14 dargestellt sind und bei denen das NC-Programm NCP unter der Steuerung des Einheitssteuerprogramms UCP ausgeführt wird.
Danach wird bei dem in 9 gezeigten Schritt S8, nachdem bei dem Schritt S30 beurteilt worden ist, dass die CNC-Einheit 50 einen von der Hauptsteuerroutine 180 übertragenen Beladepositionsindexierbefehl erhalten hat, von der CNC-Einheit 51 ein Linienspeicherzähler LMC in ihrem Speicher gelöscht, und die Werkstückübertragungseinheit 10, an der die CNC-Einheit 51 montiert ist, wird zu der Beladeposition des ersten automatisch geführten Fahrzeuges AGV1 durch den Antrieb des Linearmotors 14 vorwärts gebracht (siehe Schritt S31). Durch diesen Vorgang wird die Werkstückübertragungseinheit 10 auf das erste automatisch geführte Fahrzeug AGV1 beladen. Wenn jedoch die an dem ersten automatisch geführten Fahrzeug geführten AGV1 beladene Werkstückübertragungseinheit 10 nicht die bestimmte Einheit ist, wird der Prozess von dem in 9 gezeigten Schritt S15 ausgeführt, so dass die Werkstückübertragungseinheit 10 (die nicht bestimmt worden ist) zu der Reparaturstation 140 durch das erste automatisch geführte Fahrzeug AGV1 beladen wird. Nachdem bestätigt worden ist, dass der Beladevorgang der Werkstückübertragungseinheit 10 zu der Reparaturstation 140 vollendet ist, wobei dies bei dem von dem Schritt S32 abgeteilten Schritt S41 geschieht, wird ein Signal, das anzeigt, dass das erste automatisch geführte Fahrzeug AGV1 bereits zu der Wartestation 130 zurückgekehrt ist, zu der Hauptsteuereinheit 180 übertragen (siehe Schritt S40), und dann ist dieses Programm UCP vollendet.
Andererseits ist es in einem Fall, bei dem die an dem ersten automatisch geführten Fahrzeug AGV1 montierte Werkstückübertragungseinheit 10 die bestimmte Einheit ist, so, dass die CNC-Einheit 51 die Annahme der Fertigungslinienzahl "Ln" und der Werkstückklassifizierungszahl "Wn" bestätigt (siehe Schritt S32), und bei dem Schritt S33 wird beurteilt, ob die empfangene Werkstückklassifizierungszahl "W**" ist oder nicht, das heißt ob das als nächste zu bearbeitende Werkstück Wp vorhanden ist oder nicht. Bei einem allgemeinen Fall wird das als nächste zu bearbeitende Werkstück Wp der Werkstückübertragungseinheit 10 zugewiesen, die in die Vorwärts-Fertigungslinie 100 eingegeben wird, so dass bestätigt wird, ob eine Eintreffbearbeitungsfertigungslinienzahl "DLn", die als nächstes erreicht wird, erfasst wird oder nicht (seihe Schritt S34).
Eine (nicht gezeigte) Klassifizierungscodeleseeinrichtung ist an jeder Werkstückübertragungseinheit 10 vorgesehen. Diese Leseeinrichtung tastet ein Klassifizierungscodeelement ID wie beispielsweise ein in 15 gezeigte Strichcodierung ab, wobei sie an der Linienbasis 1 an einer Werkstückaufnahmeposition feststehend angeordnet ist, bei der die Werkstückübertragungseinheit 10 in der Richtung der Achse Z durch das erste automatisch geführte Fahrzeug AGV mit dem Werkstücktemporärtisch (beispielsweise 168b) ausgerichtet ist, der sich an dem Startende der bestimmten Fertigungslinie befindet. Durch dieses Lesen des Klassifizierungscodeelementes ID wird die Eintrefffertigungslinienzahl "DLn" bestätigt.
Wenn bestätigt worden ist, dass die Eintrefffertigungslinienzahl "DLn" mit der Zahl "Ln" der bestimmten Linie bei dem Schritt S35 übereinstimmt, zählt die CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10 den Linienspeicherzähler LMC herauf, und speichert, das der Fertigungsvorgang auszuführen ist, der bei der Vorwärts-Fertigungslinie 100 ausgeführt wird (siehe Schritt S36). Bei dem anschließenden Schritt S37 wird das NC-Programm NCP, das durch die bestimmte Werkstückklassifizierungszahl "Wn" speziell gestaltet ist, aus einer Vielzahl an in dem Speicher gespeicherten NC-Programmen NCP ausgewählt, und dann wird das ausgewählte NC-Programm NCP durch die CNC-Einheit 51 ausgeführt.
14 zeigt ein Beispiel einer Vielzahl an NC-Programmen NCP, die in der CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10 gespeichert sind. Der erste Block dieses NC-Programms NCP zeigt ein Unterprogramm zum Laden der Palette P, und der Ladevorgang der Palette P wird mit dem Ausführen dieses Unterprogramms ausgeführt.
In einem derartigen Fall wechselt die Werkstückübertagungseinheit von einer Übertragungsvorgangsstellung zu einer Werkstücksklemmstellung.
Das heißt es wird derart gesteuert, dass das zweite bewegliche Element 16 durch den Servomotor 21 nach oben von dem Werkstücktemporärtisch 168d vorwärts gebracht wird, um konzentrisch mit dem schräg verlaufenden Loch des zweiten Indexiertisches 42 übereinzustimmen, und derart, dass die Werkstückstützvorrichtung 40 in aufeinanderfolgender Weise durch den Servomotor 30 nach unten bewegt wird. Als ein Ergebnis gelangt das schräg verlaufende Loch des zweiten Indexiertisches 42 mit dem Schaftabschnitt 44 der Palette P in Kontakt, die auf den Werkstücktemporärtisch 168b geladen worden ist. Danach wird die Palette P an dem zweiten Indexiertisch 42 durch den Vorgang des Klemmmechanismus 42a geklemmt, und das zweite und das dritte bewegliche Element 16 und 27 kehren zu der Übertragungsvorgangseinstellung durch die Servomotoren 21 und 30 zurück.
Mit der Übertragungsvorgangseinstellung sind Einstellungen bzw. Stellungen gemeint, wie sie in den 2–4 gezeigt sind, das heißt das zweite und das dritte bewegliche Element 16 und 27 sind jeweils bei einer zurückversetzten Endposition und bei einer oberen Endposition von ihnen positioniert, und außerdem werden der erste und der zweite Indexiertisch 41 bzw. 42 jeweils um 0 (null) Grad in Bezug auf den Drehphasenwinkel, der von der Ausgangsposition aus anzeigt wird, gehalten.
Wenn der Palettenstützvorgang in der vorstehend beschriebenen Weise vollendet ist, wird die Werkstückübertragungseinheit 10 an der Vorderseite des zu verwendenden Spindelkopf 60 indexiert. Gemäß dem in 14 gezeigten NC-Programm NCP werden der programmierte Bearbeitungsvorgang bei den Spindelkopfadressen "2", "03" und "05" durch die Bearbeitungsbewegungen der Werkstückübertragungseinheit 10 jeweils ausgeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 15 dargestellt ist, ein Sensor Sn bei jeder Werkstückübertragungseinheit 10 vorgesehen. Wenn die Werkstückübertragungseinheit 10 die Vorderseite von jeweils den Spindelköpfen 60 erreicht, spricht der Sensor Sn auf einen Anschlag oder eine Nase (dog) Dg an, der oder die an jeweils den Spindelköpfen 60 vorgesehen ist. Die CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10 erhöht einen Zählwert mittels eines (nicht gezeigten) Zählers jedes Mal dann, wenn der Sensor Sn auf jeden Anschlag Dg anspricht. Die CNC-Einheit 51 indexiert die Werkstückübertragungseinheit 10 an der Vorderseite des Spindelkopfes 60, der das Zielwerkzeug T hat, das durch das NC-Programm NCP bestimmt wird, durch ein Überwachen des Zählers.
Bei jeder der indexierten Positionen wird ein Abschnitt des NC-Programms ausgeführt, das unter jeweils den Indexpositionsbefehlsdaten definiert ist (nachstehend auch als "Bearbeitungsprogramm" bezeichnet). Bei dem in 14 gezeigten NC-Programm NCP entspricht jeder der Blöcke, die einen Code "G" haben, der "G**" anzeigt, den Indexpositionsbefehlsdaten, und die Vielzahl an Datenblöcken, die durch eine gestrichelte Linie darunter umschlossen sind, entsprechen den Bearbeitungsprogrammen.
14 zeigt das Bearbeitungsprogramm unter Weglassung seines eigentlichen Programms. Jedoch enthält das Bearbeitungsprogramm die Datenblöcke zum Steuern von zumindest entweder dem Linearmotor 14 für ein Zuführen in der Richtung der Achse X, dem Servomotor 21 für ein Zuführen in der Richtung der Achse Z, dem Servomotor 30 ein Zuführen in der Richtung der Achse Y oder den Servomotoren 47 und 48 für ein Indexieren des ersten und des zweiten Indextisches 41 beziehungsweise 42.
Bei jeder der indexierten Positionen bleibt die Positionen treibt die CNC-Einheit 51 gemäß dem Bearbeitungsprogramm das erste, das zweite und das dritte bewegliche Element 13, 16 beziehungsweise 27 an, um das befestigte Werkstück Wp zu bewegen, damit die Palette P an dem zweiten Indextisch 42 mit dem Werkzeug T des Spindelkopfes 60, der an der Vorderseite der Werkstückübertragungseinheit 10 positioniert ist, in Kontakt gelangt. Bei dieser Position wird der Bearbeitungsvorgang in Bezug auf dieses Werkzeug T ausgeführt, indem das Werkstück Wp relativ zu dem Werkzeug T bewegt wird. In einem derartigen Fall, bei dem das Werkstück E eine Endfräse ist, bildet der Bearbeitungsvorgang eine Fläche an dem Werkstück Wp aus, die durch eine gerade Linie oder eine Kurvenlinie definiert ist. Wenn des Weiteren das Werkzeug T ein Bohrer ist, bohrt der Bearbeitungsvorgang einen oder mehrere Löcher an der Oberfläche des Werkstückes Wp.
Nach dem der Bearbeitungsvorgang bei einer Oberfläche des Werkstückes Wp vollendet ist, werden der erste und der zweite Indextisch 41 und 42 in Übereinstimmung mit der als nächstes zu bearbeitenden Fläche betätigt. Somit wird der Bearbeitungsvorgang durch das Werkzeug T des Spindelkopfes 60, das bei der Kopfadresse "02" angesprochen wird, bei fünf Flächen ohne die Fläche, an der die Palette P angebracht ist, ausgeführt.
Anschließend an die Vollendung des Bearbeitungsvorgangs durch das erste Werkzeug T wird das erste bewegliche Element 13 schnell zu der Vorderfläche des Spindelkopfes 60, der sich bei der Kopfadresse "03" befindet, dem Ausführen der nächsten Indexpositionsbefehlsdaten "G$$03" zugeführt. Bei der indexierten Position der Kopfadresse "03" wird der Bearbeitungsvorgang durch das zweite Werkzeug T ausgeführt. Bei diesem Bearbeitungsvorgang werden das erste, das zweite und das dritte bewegliche Element 13, 16 und 26 und der erste und der zweite Indextisch 41, 42 in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit dem Befehl der CNC-Einheit 53 angetrieben.
Gemäß dem Beispiel des in 13 gezeigten NC-Programms NCP wird anschließend an den Bearbeitungsvorgang, der durch das zweite Werkzeug T des Spindelkopfes 60 mit der Kopfadresse "03" ausgeführt wird, das Werkstück Wp, das an der Werkstückübertragungseinheit 10 gestützt ist, durch das Werkzeug T des Spindelkopfes 60 bearbeitet, der sich bei der Kopfadresse "05" befindet. Schließlich wird der Bearbeitungsvorgang durch das Werkzeug T des letzten Spindelkopfes 60 ausgeführt, das durch die Kopfadresse "N-1" angesprochen wird.
Eines der Merkmale bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die indexierte Position, bei der die Werkstückübertragungseinheit 10 an der Vorderseite des ausgewählten Spindelkopfes 60 indexiert wird, als ein Ausgangspunkt in dem Bearbeitungsprogramm Programmiert ist. Das heißt der Bearbeitungsvorgang beginnt von der Indexierten Position als der Ausgangspunkt, so dass die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstückes Wp nicht durch die Ansammlung von Zuführfehlern und thermischer Verschiebung beziehungsweise Versetzung zwischen den Spindelköpfen 60 leiden kann. Des Weiteren wird der Bearbeitungsvorgang bei jedem der Spindelköpfe 60 so erachtet, dass er durch ein einziges Bearbeitungswerkzeug ausgeführt wird, so dass die Vorbereitung des Maschinenprogramms dafür vereinfacht werden kann.
Während des Bearbeitungsvorgangs, der bei jeder der indexierten Positionen ausgeführt wird, verwendet die CNC-Einheit 51 ein erfasstes Signal von der Leseeinrichtung 59, wie dies in 2 und 5 gezeigt ist, als ein Positionssignal für eine Rückführung in der Richtung der Achse X. Wenn jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 an der Vorderseite der Zielspindelköpfe 60 indexiert wird, wird das erfasste Signal von der Leseeinrichtung 59 durch ein Signal von dem Sensor Sn, der auf den Anschlag Dg anspricht, zu 0 gebracht. Das heißt jedes Mal dann, wenn die Werkstückübertragungseinheit 10 die indexierte Position (das heißt den Ausgangspunkt für den Bearbeitungsvorgang) an der Vorderseite der Spindelköpfe 60 erreicht, wird das erfasste Signal der Leseeinrichtung 59 auf "0" durch den Innenprozess der CNC-Einheit 51 korrigiert. Somit wird ein derartiges magnetisches Messgerät, das relativ kurz und weniger kostspielig ist, um lediglich einen beweglichen Bereich des ersten beweglichen Elements 13 in Bezug auf jeden der Spindelköpfe 10 abzudecken, als das magnetische Messinstrument 58 verwendet, das an jedem von diesem vorgesehen ist. Durch diesen Aufbau kann der Steuerfehler durch die Ungenauigkeit des Rückführsignals das heißt die Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit verringert werden. Andererseits werden Rückführsignale für die anderen zu steuernden Achsen durch die Kodiereinrichtungen 22 und 31 erfasst, die beispielsweise an jedem der Servomotoren angebracht sind.
Zum Zeitpunkt der Vollendung von sämtlichen Bearbeitungsvorgängen bei der Vorwärts-Fertigungslinie 100 wird die Werkstückübertragungseinheit 10 bei einer schnellen Zufuhr zu der Vorderseite des Werkstücktemporärtisches 169b, der an dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 angeordnet ist, in Übereinstimmung mit der Ausführung des Datenblockes indexiert, bei dem "G$$N" von dem NC-Programm NCP in 14 beschrieben ist. Danach wird der Umkehrvorgang gegenüber dem vorstehend erwähnten Palettenbeladevorgang in Bezug auf den Werkstücktemporärtisch 168b mit der Ausführung des Datenblockes ausgeführt, bei dem die Palettenfreigabe "/G#2 UCLP" definiert ist.
Durch diesen Vorgang wird die Palette P die das verarbeitete Werkstück Wp hält, gegenüber dem Werkstücktemporärtisch 169b freigegeben, und die Werkstückübertragungseinheit 10 kehrt zu der Übertragungsvorgangseinstellung an der Vorderseite des Werkstücktemporärtisches 169b zurück. Diese Übertragungseinstellung ist die Gleiche wie bei einem Zustand, bei dem das Werkstück zu dem Startende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 eingegeben wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, zählt die CNC-Einheit 51 die Innenzähleinrichtung jedes Mal dann herauf, wenn der in 15 gezeigte Sensor Sn den Anschlag Dg abtastet, beziehungsweise auf diesen anspricht, während die Werkstückübertragungseinheit 10 an der Vorwärts-Fertigungslinie 100 läuft, und ihr gezählter Wert wird drahtlos zu dem Computer 181 der Hauptsteuereinheit 180 übertragen. Hierbei erkennt die Hauptsteuereinheit 180 den Ort der Werkstückübertragungseinheit 10 bei jeder der Fertigungslinien, und die Einheitsortstabelle ULT wird durch diese Ortsinformation erneuert.
Wenn die Werkstückübertragungseinheit 10 bei dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 ankommt, das heißt die Kopfadresse "N", die die Adresse des Werkstücktemporärtisches 169b definiert, der gezählte Wert der Einheitsortzählereinrichtung bei der CNC-Einheit 51 zu der Hauptsteuereinheit 180 drahtlos übertragen. Durch diese Übertragung es gezählten Wertes erkennt die Hauptsteuereinheit 180 den gezählten Wert als Linienabgabebefehl, und bringt die PLC 120 dazu, dass sie das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 längs des Fertigungsendes der Vorwärts-Fertigungslinie 100 in Übereinstimmung mit dem Linienabgabebefehl bringt.
In einem derartigen Fall wird der Übertragungsvorgang des zweiten automatischen geführten Fahrzeugs AGV2 längs von der Vorwärts-Fertigungslinie 100 durch die PLC 120 unter der Voraussetzung ausgeführt, dass die andere Werkstückübertragungseinheit 10 von der anderen Vorwärts-Fertigungslinie 100 zurückversetzt ist und nicht bereits bei dem zweiten automatisch geführten Fahrzeug RGV2 montiert ist. Anschließend wird die Werkstückübertragungseinheit 10, die an dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 befindet, auf das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 durch den an diesem vorgesehenen Belademechanismus 200 beladen. Als eine normale Routine wird das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 längs zu dem Startende der Rückwärts-Fertigungslinie 101 gebracht, die Paarweise zu der Vorwärts-Fertigungslinie 100 vorgesehen ist, um die Werkstückübertragungseinheit 10 zu der Rückwärts-Fertigungslinie 101 einzugeben.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 13 wird in dem Fall, bei dem durch die CNC-Einheit 51 bei der Werkstückübertragungseinheit 10 bestätigt wird, dass die Werkstückübertragungseinheit 10 auf das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 beladen ist (siehe Schritt S38), bei dem darauf folgenden Schritt S39 beurteilt, ob der Wert bei dem Linienspeicherzähler LMC auf "2" heraufgezählt worden ist oder nicht, das heißt ob der Bearbeitungsvorgang bei der Rückwärts-Fertigungslinie 101 vollendet ist oder nicht. In diesem Fall wird bei dem Schritt S39 als "NEIN" beurteilt, wobei der Prozess zu dem Schritt S32 zurückkehrt. Bei dem Schritt S32 wird beurteilt, ob die Rückwärts-Fertigungsliniennummer "Ln" und die Werkstückklassifizierungsnummer "Wn" durch die Hauptsteuereinheit 180 bestimmt sind. Wenn die Beurteilung bei dem Schritt S32 "JA" lautet, wird das NC-Programm NCP entsprechend der bestimmten Werkstückklassifizierungszahl "Wn" erneut durch die Prozesse der Schritte S33 bis S36 ausgewählt. Dieses ausgewählte NC-Programm wird in ähnlicher Weise wie der vorstehend erwähnte Bearbeitungsvorgang bei der Vorwärts-Fertigungslinie 100 ausgeführt. Nachdem die Palette P gehalten worden ist, um an dem Werkstücktemporärtisch 168c freigegeben zu werden, der an dem Fertigende der Rückwärts-Fertigungslinie 101 angeordnet ist, gehen die Prozesse von dem Schritt S38 über den Schritt S39 zu dem Schritt S40 weiter.
Bei dem Schritt S40 wird ein Rückkehrvorbereitungsvollendungssignal zu der Wartestation 130 zu der Hauptsteuereinheit 180 übertragen.
Im Allgemeinen ist die Werkstückübertragungseinheit 10, bei der der Bearbeitungsvorgang an der Vorwärts-Fertigungslinie 100 ausgeführt wird, so durch die Hauptsteuereinheit 180 geplant, dass die anderen Bearbeitungsvorgänge an dem anderen Werkstück Wp bei der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ausgeführt werden. Jedoch werden in einem Fall, bei dem der Bearbeitungsvorgang bei der Rückwerts-Fertigungslinie 101 nicht bei der Werkstückübertragungseinheit 10 instruiert wird, das heißt wenn die CNC-Einheit 51 bei ihrer Werkstückübertragungseinheit 10 erkennt, dass die bei dem Schritt S33 gewählte Werkstückklassifizierungszahl dann "W**" ist, das heißt das zu bearbeitende Werkstück Wp ist nicht vorhanden, werden die Prozesse der Schritte S33 bis S43 und S40 ausgeführt. Bei dem Schritt S43 wird ein Rückkehrprogramm, das in dem Speicher gespeichert ist, gewählt, um dieses auszuführen. Durch dieses Ausführen wird selbst dann, wenn die Palette P an den Werkstücktemporärtyp 169c gesetzt ist, der an dem Startende der Rückwärts-Fertigungslinie 101 angeordnet ist, die Werkstückübertragungseinheit 10 bei ihrer Rückwärts-Fertigungslinie 101 in 1 nach rechts bewegt, ohne ihrer Palette P zu beladen. Wenn die Werkstückübertragungseinheit 10 an dem Fertigende der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ankommt, das heißt das Rückkehrprogramm ist vollendet, wird das Rückkehrvorbereitungsvollendungssignal zu der Wartestation 130 zu der Hauptsteuereinheit 180 bei dem Schritt S40 übertragen.
In einem Fall, bei dem das Werkstück Wp an der Palette P im Anfangsende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 montiert ist, in fortlaufender Weise bei der Rückwärts-Fertigungslinie 101 bearbeitet wird, beispielsweise das Werkstück Wp, das bearbeitet wird, hat die Werkstückklassifizierungszahl "W02" oder "W04", die in der Bearbeitungsplantabelle MST in 11 registriert ist, führt die CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10, die bei der Vorwärts-Fertigungslinie 100 läuft, bei dem Schritt S37 das NC-Programm NCB aus, wobei der Palettenfreigabebefehl "/G#2 UCLP" bei dem letzten Block durch eine Blocklöschfunktion beseitigt ist. Andererseits wird, wenn das NC-Programm NCP für den darauf folgenden Bearbeitungsvorgang bei der Rückwärts-Fertigungslinie 101 bei dem Schritt S37 ausgeführt wird, der Palettenladebefehl "/G#1 CLP" bei dem ersten Block durch die Blocklöschfunktion in ähnlicher Weise beseitigt.
Hierbei wird die Werkstückübertragungseinheit 10, an der das Werkstück Wp montiert ist, wobei der fortlaufende Bearbeitungsvorgang bei einer derartigen Vorwärtsfertigungslinie beziehungsweise Rückwärtsfertigungslinie 100 beziehungsweise 101 bestimmt ist, zu der Rückwärts-Fertigungslinie 101 durch das zweite automatisch geführte Fahrzeug AGV2 eingegeben, ohne dass die Palette P zu dem Werkstücktemporärtisch 169b freigegeben wird, der sich an dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie 100 befindet. Darauf hin wird der Bearbeitungsvorgang bei jeder der indexierten Positionen, die durch das NC-Programm NCP gemäß dem Bearbeitungsprogramm bestimmt werden, ohne den Werkstückbeladevorgang an dem Anfangsende der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ausgeführt. Im übrigen wird der Prozess des Schrittes S42 dann ausgeführt, wenn die Werkstückübertragungseinheit 10 zu der Bearbeitungslinie eingegeben ist, die sich von derjenigen unterscheidet, die zum Übertragen eines Fehlersignals zu der Hauptsteuereinheit 180 bestimmt ist, und dann wird das Rückkehrprogramm bei dem daraufhin folgenden Schritt S43 ausgeführt.
Einheitsintervallsteuerung
16 zeigt ein Einheitsintervallsteuerprogramm UICP, das durch den Computer 181 der Hauptsteuereinheit 180 bei einer vorbestimmten Intervallzeit ausgeführt wird. Durch das Ausführen von diesem Programm wird derart gesteuert, dass jede der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten 10, die gleichzeitig an jeder der Fertigungslinie 100 beziehungsweise 101 laufen, nicht mit einer vorherigen Werkstückübertragungseinheit 10 in Beeinträchtigung gelangt oder kollidiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm des in den 9(A) und 9(B) gezeigten Einheitszuordnungssteuerprogramm beschrieben ist, die Einheitszahl der Werkstückübertragungseinheit 10, die gleichzeitig bei jeder der Fertigungslinien verwendet wird, beispielsweise auf 3 Einheiten beschränkt. Daher steuert das Einheitsintervallsteuerprogramm UICP ein Annäherungsintervall zwischen jeweils der folgenden und der vorherigen Werkstückübertragungseinheit 10.
Bei den Schritten S50 bis S53 wird zunächst die Vorwärts-Fertigungslinie 100 mit der Fertigungslinienzahl "L01" bestimmt, und außerdem wird die erste vorherige Werkstückübertragungseinheit 10, die an dieser läuft, eingegrenzt. Bei dem Schritt S54 kehrt, nachdem bestätigt worden ist, dass die Werkstückübertragungseinheit 10 die durch einen Ordnungszähler "Jc" bestimmt worden ist, die "erste" (Jc = 1) ist, der Prozess zu dem Schritt S53 zurück, und die nächste vorherige Werkstückübertragungseinheit 10 wird eingegrenzt (siehe Schritt S54). Wenn in diesem Fall die zweite (die nächste) Werkstückübertragungseinheit 10 nicht betätigt wird, das heißt nichts ist bei einem Abschnitt registriert, der der Linienzahl "L01" der Einheitsorttabelle ULT in 12 zugeordnet ist, oder wenn bestätigt wird, dass die zweite Werkstückübertragungseinheit 10 nicht bei einer schnellen Zuführrate zu der nächsten Zielspindelkopfposition während des Bearbeitungsvorgangs bei einer bestimmten Spindelkopfposition läuft (siehe Schritt S55) kehrt der Prozess zu dem Schritt S53 erneut zurück.
Wenn die zweite Werkstückübertragungseinheit 10 zu dem Zielspindelkopf 60 hin übertragen wird, wird bei dem Schritt S56 beurteilt, dass eine vorbestimmte Anzahl an Kopfintervallen zwischen der ersten und der zweiten Werkstückübertragungseinheit 10 beibehalten ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird derart gesteuert, dass der Spindelkopf 60 gleich wie oder mehr als 3 Köpfe zwischen der ersten und der zweiten Werkstückübertragungseinheit 10 vorhanden ist. Diese Beurteilung wird ausgeführt bei der Subtraktion der Kopfadressdaten der nächsten Werkstückübertragungseinheit von denjenigen der ersten Werkstückübertragungseinheit unter Bezugnahme auf den Ort der Werkstückübertragungseinheit 10, die an der Fertigungslinie läuft, die durch den Linienzahlzähler "LnC" durch die Einheitsorttabelle ULT in 12 bestimmt worden ist. Wenn das Ergebnis der Subtraktion dann "≥ 4" ist, ist der Spindelkopf 60, der zwischen beiden Werkstückübertragungseinheiten vorhanden ist, gleich wie oder kleiner als 3 Köpfe. In diesem Fall wird eine Laufanhaltemarke bei der zweiten Werkstückübertragungseinheit gesetzt, und ein Laufanhaltebefehl wird drahtlos zu der CNC-Einheit 51 der zweiten Werkstückübertragungseinheit 10 übertragen, während die Laufanhaltemarke bei dieser gesetzt wird (siehe Schritt S57).
Die CNC-Einheit 52, die den Laufanhaltebefehl empfängt, gestaltet beispielsweise den eingestellten Wert einer Zuführratenüberlauffunktion von 100% (allgemein) auf ungefähr 0% oder 0%, so dass die schnelle Zuführrate des Werkstückes zwischen den Spindelköpfen auf ungefähr 0 verzögert wird oder angehalten wird.
Wenn andererseits der Spindelkopf 60, der zwischen den beiden Werkstückübertragungseinheiten vorhanden ist, mehr als 3 Köpfe beträgt, wird der Laufanhaltebefehl zu der zweiten Werkstückübertragungseinheit gelöscht, und der Laufanhalteaufhebebefehl wird der CNC-Einheit 51 erteilt, die bei der zweiten Werkstückübertragungseinheit 10 montiert ist (siehe Schritt S51). Da in diesem Fall der Zuführratenüberlaufwert bei der CNC-Einheit 51 auf 100 erneut eingestellt wird, startet die zweite Werkstückübertragungseinheit 10, um bei der schnellen Zuführrate erneut zu laufen, oder die Bewegungsspule 14b des Liniearmotors 14 wird so gesteuert, dass der vorherige schnelle Zuführratenlaufzustand beibehalten wird.
Wenn bestätigt wird, dass der Ordnungszähler "Jc" bei "3" ist, das heißt die letzte Übertragungseinheit 10 ist bestimmt, werden die Prozesse bei den Schritten S59 bis S62 weiter ausgeführt. Wenn in diesem Fall der Betrieb der letzten Werkstückübertragungseinheit 10 nicht bei der Einheitsorttabelle ULT registriert ist, oder wenn das Bearbeitungsprogramm der regristrierten letzten Werkstückübertragungseinheit 10 bei der indexierten Position des Zielspindelkopfes 60 ausgeführt wird, gehen die Prozesse zu dem nachstehend beschriebenen Schritt S63 weiter. Wenn bestätigt wird, dass die letzte Werkstückübertragungseinheit 10 bei einer schnellen Zuführrate läuft, werden die Prozesse der Schritt S60 bis S62 ausgeführt. Durch diese Prozesse stellt die CNC-Einheit 51 der letzten Werkstückübertragungseinheit 10 die Laufanhaltemarke in Übereinstimmung mit dem Befehl von der Hauptsteuereinheit 80 ein oder löscht diese. Die schnelle Zufuhr der letzten Werkstückübertragungseinheit 10 wird auf 0 oder ungefähr 0 verlangsamt, während die Marke gesetzt wird. Als ein Ergebnis wird derart gesteuert, dass der Spindelkopf 60 mehr als 3 Köpfe zwischen der letzten und der zweiten Werkstückübertragungseinheit 10 vorhanden ist.
Die Prozesse der Schritte S63 und S64 sollen die Einheitsintervallsteuerung an den anderen Fertigungslinien ausführen. Hierbei werden sämtliche Werkstückübertragungseinheiten 10, die bei allen Fertigungslinien "L01-LM" laufen, bei einem angemessenem Intervall (mehr als drei Spindelköpfe 60) gehalten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Intervall zwischen der vorherigen und der folgenden Werkstückübertragungseinheit, die an jeweils den Bearbeitungslinien laufen, auf mehr als drei Spindelköpfe 60 eingestellt. Durch den Aufbau kann jede der Werkstückübertragungseinheiten 10, die an jeder der Fertigungslinien oder Bearbeitungslinien laufen, zu dem Startende hin durch maximal drei der Zielspindelköpfe 60 nach dem jeweiligen Bearbeitungsvorgang zurückversetzt werden. Diese Zurückversetzsteuerung wird durch das NC-Programm NCP instruiert. Bei einem bestimmten Indexdatenblock sind die Daten "G$$ 09", die die Kopfadresse "09" anzeigen, definiert, und die Daten "G§§ 06", die die Kopfadresse "06" anzeigen, sind beispielsweise in dem folgenden Datenblock definiert. Durch diese Datenanordnung kann die Zurückversetzsteuerung ausgeführt werden.
Somit wird jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 in einer Richtung von dem Anfangsende zu dem Fertigende bei jeder Fertigungslinie als Ganzes zugeführt. Jedoch kann die Werkstückübertragungseinheit 10, wie dies vorstehend erläutert ist, durch einige Spindelköpfe 60 bei seinem Zuführvorgang zurückversetzt werden, so dass der Bearbeitungsvorgang, der lediglich das Werkzeug der stromabwärtigen Spindel verwendet, ausgeführt werden kann, bevor jener mit dem Werkzeug des stromaufwärtigen Spindelkopfes ausgeführt werden kann. Daher ist es möglich, nicht nur einen speziellen Bearbeitungsprozess zu gestalten sondern auch mit Leichtigkeit den Anordnungsplan des Werkzeugs T, das an dem Spindelkopf 60 angebracht ist, und des NC-Programms NCP vorzubereiten, wodurch die Flexibilität des Systems weiter verbessert werden kann.
Startsteuerung der Werkzeugspindel
17 zeigt einen Aufbau als Ausführungsbeispiel von der Werkzeugspindelantriebssteuereinheit 190a, die bei jeder der Fertigungslinien 100 und 101 vorgesehen ist. Die Antriebssteuereinheit 190a besteht aus einer Antriebssteuereinheit 192, die eine CPU 191a hat, die mit der Hauptsteuereinheit 180 über eine (nicht gezeigte) Kommunikationssteuereinheit verbunden ist, und aus einer Spindelantriebseinheit 193, die einen Befehl von der Antriebssteuereinheit 192 empfängt und wobei ein Speicher 194 bei der CPU 191a angebracht ist. In dem Speicher 194 wird eine Bearbeitungsprozesstabelle MKT gespeichert, die in 18 gezeigt ist, und bei der ein Bearbeitungsprozess von jeder Werkstückklassifikation bei dem jweiligen Werkstück Wp als die Kopfadresse bei jeder der Fertigungslinien 100 und 101 registriert ist. Die Adressdaten werden auf der Grundlage des NC-Programms, das in 40 gezeicht ist, von jeden der Werkstückklassifikationen vorbereitet.
Auf der Grundlage der Information der Bearbeitungsprozesstabelle MKT in dem Speicher 194 und den Ortsdaten der Werkstückübertragungseinheit 10, die bei ihrer Bearbeitungslinie oder Fertigungslinie eingegeben worden ist, wobei die Daten durch die Kommunikation mit der Hauptsteuereinheit 180 erneuert werden, hält die CPU 191a das Liefern der Energie zu dem Antriebsmotor 65 des Spindelkopfes 60 bei jeder Vollendung an, bei der sein Bearbeitungsvorgang durch jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 unter Verwendung von einem Spindelkopf ausgeführt wird. Gleichzeitig instruiert die CPU 191a die Spindelantriebseinheit 193 derart, dass der Antriebsmotor 65 des Spindelkopfes 60 betätigt wird, bei dem der nächste Bearbeitungsvorgang ausgeführt wird, in dem die Werkstückübertragungseinheit 10 zu der nächsten indexierten Position indexiert wird.
Das heißt der Antriebsmotor 65 des nächsten Zielspindelkopfes 60 wird bei im Allgemeinen der gleichen Zeit betätigt, wenn jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 mit der schnellen Zufuhr zu dem nächsten Zielspindelkopf 60 beginnt. Bis die Werkstückübertragungseinheit 10 bei der Vorderseite des nächsten Zielspindelkopfes 60 indexiert ist, erreicht die Drehzahl des Antriebsmotors 65 eine angemessene Drehzahl, die dem Werkzeug T entspricht, das an der Werkzeugspindel 66 des nächsten Zielspindelkopfes 60 angebracht ist.
Hierbei ist es möglich, die Drehung des nächsten Spindelkopfes 60 allmählich zu erhöhen, in dem eine Zeitspanne nutzbar gemacht wird, während der die Werkstückübertragungseinheit 10 von dem gegenwärtigen Spindelkopf 60 zu dem nächsten Spindelkopf 60, der für den Bearbeitungsvorgang verwendet wird, läuft. Andererseits ist es möglich, die Drehzahl des Spindelkopfes 60 bei einem allgemeinen Zustand eines natürlichen Anhaltens allmählich zu verringern. Als ein Ergebnis können die Anwendung und die Drehgenauigkeit einer lange Zeitspanne lang bei dem Spindelkopf 60 von diesem Ausführungsbeispiel im Vergleich zu einem, herkömmlichen Bearbeitungszentrum sicher gestellt werden, bei dem die Drehung des Spindelkopfes schnell erhöht und verringert wird.
19 zeigt ein Spindelsteuerprogramm SDCP, das durch die CPU 191a ausgeführt wird, um den Antrieb des vorstehend erwähnten Spindelkopfes 60 zu steuern. Bei den Schritten S70 bis S72 wird die Werkstückübertragungseinheit 10, die ihre eigene Fertigungslinie eingegeben wird, durch den Ordnungszähler oder Reihenfolgenzähler "Jc" spezifiziert. Wenn "Jc" auf "1" eingestellt ist, werden der Ort der ersten Werkstückübertragungseinheit 10 an der Fertigungslinie und die dieser hinzugefügten Werkstückzahl zu der Hauptsteuereinheit 180 durch das Ausführen der Schritte S72 und S73 verwiesen. Durch diesen Verweis beziehungsweise diese Bezugnahme werden die Werkstückklassifizierungszahl "Wn" und die Ortsadresse der Werkstückübertragungseinheit 10 vorübergehend in einem Speicherbereich des Speichers 194, der für die Werkstückübertragungseinheit 10 vorgesehen ist, unter Bezugnahme auf die Hauptsteuereinheit 180 zu der Bearbeitungsplantabelle MST in 11 und der Einheitortstabelle ULT in 12 gespeichert.
Wenn in diesem Fall von der Hauptsteuereinheit 180 die Rückmeldung erfolgt, dass die Werkstückklassifizierungszahl "Wn = #**" ist (siehe Schritt S74), das heißt wenn irgendeine Klassifizierung des Werkstückes nicht der Werkstückübertragungseinheit 10 hinzugefügt ist, geht der Prozess zu dem Schritt S71 zurück. Bei den Schritten S75 bis S78 wird der Bezug in ähnlicher Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist, bei der nächsten und der letzten Werkstückübertragungseinheit 10 wiederum ausgeführt.
Wenn bestätigt wird, dass "Wn≠**" bei jedem der Schritte S74, S76 und S78 der Fall ist, geht der Prozess zu den Schritten S79 bis S83 weiter. Bei diesem Prozess wird beurteilt, ob der Bearbeitungsvorgang bei der gegenwärtigen Adresse der Werkstückübertragungseinheit 10 unter Bezugnahme auf die Bearbeitungsprozesstabelle NKT ausgeführt worden ist oder nicht, wobei, wenn dies der Fall ist, dies drahtlos der CNC-Einheit 51 bei der ersten Werkstückübertragungseinheit 10 übertragen wird, dass das Bearbeitungsprogramm vollendet worden ist oder nicht vollendet ist. Als ein Ergebnis dieser Mitteilung werden, wenn bestätigt wird, dass das Bearbeitungsprogramm nicht vollendet ist, die Information über die gegenwärtige Adresse und der Befehl, dass eine Spindelantriebsmarke auf "EIN" geschaltet ist, zu der Spindelantriebseinheit 193 bei dem Schritt S84 geliefert.
Die Spindelantriebseinheit 193 hält hierbei die Spindelantriebsmarke, die der gegenwärtigen Adresse entspricht, bei "EIN", und die Drehung des Antriebsmotors 65 von dem Spindelkopf 60, der der gegenwärtigen Adresse entspricht, wird beibehalten, während die Spindelantriebsmarke im eingeschalteten Zustand "EIN" ist.
Im Gegensatz dazu werden in dem Fall, bei dem der Bearbeitungsvorgang bei der gegenwärtigen Adresse vollendet worden ist, die Information über die gegenwärtige Adresse und der Befehl, dass die Spindelantriebsmarke auf "AUS" geschaltet worden ist, zu der Spindelantriebseinheit 193 bei dem Schritt S81 geliefert. Durch diesen Vorgang wird die Energielieferung zu dem Antriebsmotor 65 des Spindelkopfes 65, der der gegenwärtigen Adresse entspricht, angehalten, so dass der Antriebsmotor 65 und die Werkzeugspindel 66 in natürlicher Weise angehalten werden.
Andererseits kann bei dem Schritt S79 beurteilt werden, dass kein Bearbeitungsvorgang bei der gegenwärtigen Adresse geschieht. Charakteristisch ist, wie dies in 15 gezeigt ist, ein Fall, bei dem jede Werkstückübertragungseinheit 10 bei dem Werkstück Temporärtisch 169b von der Startendadresse "01" der Vorwärtsfertigungslinie 100 oder bei dem Werkstücktemporärtisch 169c der Startendadresse "N" der Rückwärts-Fertigungslinie 101 ankommt, oder bei dem die Werkstückübertragungseinheit 10 lediglich zu der Vorderseite des Spindelkopfes 60 tritt, bei dem der Bearbeitungsvorgang in dem NC-Programm NCP nicht geplant ist.
In diesem Fall geht der Prozess zu dem Schritt S82 weiter, wobei die nächste indexierte Adresse für die Werkstückübertragungseinheit 10 zum Ausführen eines nächsten Bearbeitungsvorgangs aus der Bearbeitungsprozesstabelle MKT in 18 auf der Grundlage der Information der Werkstückklassifizierungszahl "Wn" herausgelesen wird, und der Befehl, der durch die Information der Werkstückklassifizierungszahl "Wn" und die nächste indexierte Adresse spezifiziert ist, wird zu der Spindelantriebseinheit 193 geliefert. Durch diesen Befehl stellt die Spindelantriebseinheit 193 die Spindelantriebsmarke, die durch die Information der nächsten indexierten Adresse spezifiziert ist, auf "EIN" ein, und die Energie wird zu dem Antriebsmotor 65 geliefert, der durch die Spindelantriebsmarke spezifiziert ist.
Demgemäß wird der Antriebsmotor 65 des Spindelkopfes 60, der durch die nächste indexierte Adresse bestimmt ist, zur gleichen Zeit betätigt, bei der der Bearbeitungsvorgang bei der vorherigen indexierten Position im Allgemeinen vollendet ist, so dass seine Drehzahl allmählich zunimmt, wodurch er die Drehzahl erreicht, die für den Bearbeitungsvorgang erforderlich ist, bis die Werkstückübertragungseinheit 10 an der Vorderseite der nächsten indexierten Position ankommt.
Somit wird der Spindelkopf 60, der für den Bearbeitungsvorgang bei jeder Werkstückübertragungseinheit 10 indexiert ist, betätigt, wenn der Bearbeitungsvorgang bei dem vorherigen Prozess im Allgemeinen vollendet ist. Anschließend wird beurteilt, ob ein derartiger Prozess bei der letzten Werkstückübertragungseinheit 10, die an ihrer eigenen Bearbeitungslinie oder Fertigungslinie läuft, ausgeführt wird oder nicht (siehe Schritt S85). In dieser Situation wird, wenn bestätigt wird, dass der Prozess bei der letzten Werkstückübertragungseinheit 10 vollendet ist, das Spindelsteuerprogramm vollendet.
Zweites Ausführungsbeispiel
20 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Werkstückübertragungseinheit 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Einheitssteuereinrichtung 50 in einer hinteren Seite von dem Laufelement (dem ersten beweglichen Element) 13 montiert, wobei an der Vorderseite von diesem ein bewegliches Unterelement 300 in gleitfähiger Weise in der ersten horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse X) an diesem geführt ist. Des Weiteren ist an dem beweglichen Unterelement 300 das zweite bewegliche Element 16 in gleitfähiger Weise in der zweiten horizontalen Richtung (in der Richtung der Achse Z) geführt.
Genauer gesagt ist ein Paar an geraden Nebenschienen 301 getrennt voneinander in der Richtung der Achse Z feststehend an einer vorderen oberen Fläche des ersten beweglichen Elementes 13 vorgesehen, bei dem vier Lagerblöcke 302 an vier Ecken an der unteren Fläche des beweglichen Nebenelementes 300 so gesichert sind, dass sie entlang der geraden Nebenschienen 301 beweglich sind. Zwischen den geraden Nebenschienen 301 ist ein Linearmotor ausgebildet, der aus einer Vielzahl an Magnetplatten 303, die an dem Laufelement 13 fixiert sind, und einer Bewegungsspule (die nicht gezeigt ist) an der unteren Fläche des beweglichen Nebenelementes 300 besteht, um diesen in der Richtung der Achse X zu bewegen. An dem beweglichen Nebenelement 300 sind der Führungsmechanismus und der Zuführmechanismus in der Richtung der Achse Z in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut.
Bei diesem Ausführungsbeispiel steuert eine (nicht dargestellte) CNC-Einheit, die bei jeder der Einheitssteuereinrichtungen 50 vorgesehen ist, den Linearmotor 14, um seine Werkstückübertragungseinheit 10 in der Richtung der Achse X zu der Vorderseite von jedem Spindelkopf 60 zu indexieren. Des Weiteren wird bei jeder der indexierten Positionen die Zuführbewegung in der Richtung der Achse X mit dem Linearmotor aufgebracht, der die Vielzahl an Magnetplatten 303 zum Bearbeiten des Werkstückes hat.
Durch diesen vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein Linearmotor einer Art mit hoher Auflösung für den Zuführmechanismus in der Richtung der Achse X für den Bearbeitungsvorgang angewendet, während ein ökonomischer Hochgeschwindigkeitslinearmotor einer Art mit einer geringen Auflösung für den Linearmotor 14 zum Bewegen des Laufelementes 13 zwischen den Spindelköpfen 60 verwendet wird. Während des Bearbeitungsvorgangs, der an der Vorderseite von jedem der Spindelköpfe 60 ausgeführt wird, wird die Einheitssteuereinrichtung 50 nicht bewegt, so dass die Zuführraten bei dem Bearbeitungsvorgang erhöht werden können. Bei einem derartigen Aufbau können gewöhnliche Antriebsleitungen beziehungsweise Energieleitungen 305 bei der Kommunikation der Einheitssteuereinrichtung 50 mit den jeweiligen Servomotoren verwendet werden, und herkömmliche flexible Rohre können außerdem für ein Verbinden der hydraulischen Pumpeneinheit, die bei der Einheitssteuereinrichtung 50 vorgesehen ist, mit den jeweiligen hydraulischen Aktuatoren angewendet werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Zuführmechanismus für das bewegliche Nebenelement 300 mit dem Linearmotor aufgebaut, der die magnetischen Platten 303 hat. Jedoch kann mit Ausnahme des Linearmotors auch ein derartiger Zuführmechanismus einer Art einer Kugelumlaufspindel aufgegriffen werden, der durch einen herkömmlichen Servomotor angetrieben wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
21 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Werkstückübertragungseinheit 10, die aus einer Hauptübertragungseinheit 10A und einer Nebenübertragungseinheit 10B besteht. Die Nebenübertragungseinheit 10B, an der die Einheitssteuereinrichtung 50 montiert ist, ist an jeder der Fertigungslinie 100 und 101 separat zu dem Laufelement (dem beweglichen Element) 13 der Hauptübertragungseinheit 10A angeordnet und wird jedoch in der ersten horizontalen Richtung mit der Übertragungsbewegung der Hauptübertragungseinheit 10A bewegt.
Genauer gesagt ist die hintere obere Fläche 2 der Linienbasis 1 bei jeder der Fertigungslinien 100 und 101 in der Breite der Richtung der Achse Z vergrößert. An der vorderen Seite der hinteren oberen Fläche 2 ist das Laufelement (das bewegliche Element) 13, das in der Richtung der Achse X beweglich ist, in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. andererseits ist ein Nebenlaufelement 310, das in der Richtung der Achse X beweglich ist, an einer hinteren Seite der hinteren oberen Fläche 2 vorgesehen, dessen Aufbau im Allgemeinen ähnlich wie bei dem Laufelement 13 ist. Zwischen einem Paar an der geraden Schiene 311 für ein gleitfähiges Führen des Nebenlaufelementes 310, wobei diese Schienen sich parallel zu der Richtung der Achse X erstrecken, sind montierte in Vielzahl vorhandene Magnetplatten 313 in ähnlicher Weise wie bei dem Linearmotor 14 zum Antreiben des Laufelementes 13 befestigt, wobei bei ihnen ein Linearmotor 312 mit den Magnetplatten 313 und einer (nicht gezeigten) beweglichen Spule aufgebaut ist, die an einer unteren Fläche des Nebenlaufelementes 310 vorgesehen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die CNC-Einheit, die PLC und die hydraulische Pumpeneinheit (diese ist nicht gezeigt), die bei der Einheitssteuereinrichtung 50 an der Nebenübertragungseinheit 10B vorgesehen sind, mit Steuervorrichtungen, die ihnen entsprechen und an der Hauptübertragungseinheit 10A montiert sind, durch normale Antriebsleitungen und flexible Rohre verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Stützvorrichtung 56 für die Energielieferleitung und der Wagenmechanismus und der Fahrzeugmechanismus 55, der in 5 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, an der Rückfläche der vergrößerten hinteren oberen Fläche 2 bei jeder Fertigungslinie und an der hinteren unteren Fläche des Nebenlaufelementes 310 jeweils vorgesehen. Durch diesen Aufbau kann elektrische Energie zu der Einheitssteuereinrichtung 50 an der Nebenübertragungseinheit 10B geliefert werden.
Bei einem Fall, bei dem die Werkstückübertragungseinheit 10 vor dem Zielspindelkopf 60 gemäß dem Bearbeitungsprogramm indexiert ist, liefert die CNC-Einheit bei der Einheitssteuereinrichtung 50 gleichzeitig identische Befehle zu den Linearmotoren 14 und 312. Gemäß diesem Befehl werden die Hauptübertragungseinheit 10A und die Nebenübertragungseinheit 10B gleichzeitig in der Richtung der Achse X hineingeführt. Bei einem möglichen Fehler in Bezug auf die gleichzeitige Zufuhr zwischen den beiden Übertragungseinheiten 10A und 10B wird bevorzugt, dass die beiden Übertragungseinheiten 10A und 10B miteinander durch ein flexibles Element wie beispielsweise eine Schraubenfeder verbunden sind.
Des Weiteren wird während des Bearbeitungsvorgangs, der vor dem Zielspindelkopf 60 ausgeführt wird, die Nebenübertragungseinheit 10B bei der indexierten Position gehalten, in dem der Linearmotor 312 für das Antreiben der Nebenübertragungseinheit 10B servo-arretiert wird. Im Gegensatz dazu steuert die CNC-Einheit der Einheitssteuereinrichtung 50 gemäß dem Bearbeitungsprogramm jeden Linearmotor 15 für ein Einführen der Hauptübertragungseinheit 10A in der Richtung der Achse X und die Servomotoren für die beweglichen Elemente, die an der gleichen Einheit 10A montiert sind, das heißt die Servomotoren 21, 30, 47 und 48 für ein jeweiliges Antreiben des zweiten beziehungsweise dritten beweglichen Elementes 16 und 27, und den ersten und den zweiten Indextisch 41 und 42, wie dies bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorstehend erläutert ist).
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein hinterer Abschnitt bei jeder Basis für die Wartestation 130 beziehungsweise die Reparaturstation 140 in der Richtung der Achse Z in ähnlicher Weise wie bei den Fertigungslinien 100 und 101 vergrößert. Bei dem vergrößertem Abschnitt ist ein Paar an (nicht gezeigten) geraden Schienen für ein gleitfähiges Führen der Nebenübertragungseinheit 10B an einer oberen Fläche des vergrößerten Abschnittes vorgesehen, und eine Vielzahl an Magnetplatten sind zwischen den geraden Schienen gelegt, um einen Linearmotor auszubilden, um die Nebenübertragungseinheit 10B an jeweils der Wartestation 130 beziehungsweise der Reparaturstation 140 anzutreiben. In ähnlicher Weise wie bei der Abwandlung der Linienbasis 1 ist die Länge in der Laufrichtung (das heißt in der Richtung der Achse Z) bei jedem automatisch geführtem Fahrzeug AGV1 und AGV2 verlängert, wobei ein Paar an geraden Schienen an einer oberen Fläche des vergrößerten Abschnittes zum Führen der Nebenübertragungseinheit 10B vorgesehen ist. Des Weiteren ist ein anderer Lademechanismus in ähnlicher Weise wie bei dem in 8 gezeigten Lademechanismus 200 zwischen den geraden Schienen an jedem der automatisch geführten Fahrzeuge AGV1 und AGV2 ausgebildet.
Gemäß der Werkstückübertragungseinheit 10 bei dem dritten Ausführungsbeispiel folgt die Nebenübertragungseinheit 10B nicht der Bewegung der Hauptübertragungseinheit 10A in der Richtung der Achse X während des Bearbeitungsvorgangs, der vor dem Zielspindelkopf 60 ausgeführt wird, so dass die Hauptübertragungseinheit 10A als Ganzes leichter gestaltet werden kann. Daher kann der Bearbeitungsvorgang mit einer hohen Geschwindigkeit und mit einer hohen Positionsgenauigkeit ausgeführt werden.
22 zeigt eine mechanische Verbindungsvorrichtung 330, die verwendet wird, um die Hauptübertragungseinheit 10A mit der Nebenübertragungseinheit 10B zu verbinden, in Bezug auf eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels. Die mechanische Verbindungsvorrichtung 330 besteht aus einem Joch 331 in der Form eines Buchstaben U und einem Verbindungsgelenkstück 332, wobei das Joch 331 an einem hinteren mittleren Abschnitt des Laufelementes (des ersten beweglichen Elementes) 13 feststehend vorgesehen ist. An einem mittleren Abschnitt des Joches 331 ist eine mittlere Nut 331a ausgebildet, in der ein oberer Abschnitt des Verbindungsgelenkstücks 332 in Eingriff steht und von diesem freigelassen wird. Des Weiteren ist das Verbindungsgelenkstück 332 mit einem Scharnier 334 drehbar gestützt, das in einer Stütze 333 des Verbindungsgelenkstücks vorgesehen ist, die an einem vorderen Abschnitt der Nebenübertragungseinheit 310 angeordnet ist. Üblicher Weise steht das Verbindungsgelenkstück 332 mit der mittleren Nut 331a des Jochs 331 durch eine Druckfeder 335 in Eingriff und wird jedoch von der mittleren Nut 331a mit einem Solenoid 336 freigegeben, der das Verbindungsgelenkstück 332 entgegen der Federkraft der Druckfeder 335 anhebt.
Bei dieser Abwandlung wird lediglich dann, wenn die Hauptübertragungseinheit 10A unabhängig sich zum Zwecke des Bearbeitungsvorgangs in der Richtung der Achse X an der Vorderseite der Zielspindelköpfe bewegt, der Eingriff des Verbindungsgelenkstücks 332 mit dem Joch 331 bei des Betätigung des Solenoids 336 freigeben. Anders ausgedrückt wird die Verbindungsbeziehung in der Richtung der Achse X zwischen der Hauptübertragungseinheit 10A und der Nebenübertragungseinheit 10B beibehalten, während die Werkstückübertragungseinheit 10 bei einer hohen Geschwindigkeit an jeder Fertigungslinie 100 und 101 übertragen wird, an jedem der automatisch geführten Fahrzeuge AGV1 und AGV2 montiert wird und auf jeweils die Wartestation 130 beziehungsweise die Reparaturstation 140 geladen wird.
Somit kann bei dieser Abwandlung an jeder Fertigungslinie 100 beziehungsweise 101, bei der Wartestation 130 und bei der Reparaturstation 140 der Linearmotor 14 nicht nur für das Antreiben der Hauptübertragungseinheit 10A sondern auch für das Antreiben für die Nebenübertragungseinheit 10B verwendet werden. Daher kann der vorstehend erwähnte Linearmotor 312 für die Nebenübertragungseinheit 10B weggelassen werden. Durch diese Abwandlung können zwei Belademechanismen 200, die bei jedem der automatisch geführten Fahrzeuge AGV1 beziehungsweise AGV2 angeordnet sind, auf lediglich einen Belademechanismus 200 verringert werden, so dass ein zusätzlicher Belademechanismus, der bei dem dritten Ausführungsbeispiel erforderlich ist, beseitigt werden kann. Dieser Vorteil führt nicht nur eine Verringerung der Herstellkosten sondern auch eine leichtere Steuerbarkeit des gesamten Systems mit sich.
Bei dem in 20 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel wird der Linearmotor 14 für das Antreiben des Laufelementes 13 an jeder Fertigungslinie 100 und 101, bei der Wartestation 130 und der Reparaturstation 140 verwendet. Jedoch kann an Stelle des Linearmotors 14 beispielsweise ein Zuführmechanismus der Kettenart, ein Zahnstangenmechanismus beziehungsweise ein Zuführmechanismus der Reibungsradart und dergleichen aufgegriffen werden. Dieser Ersatz für den Linearmotor 14 kann in ähnlicher Weise bei dem Zuführmechanismus der Nebenübertragungseinheit 10B angewendet werden, die in 21 gezeigt ist. Insbesondere kann bei der in 22 gezeigten Abwandlung, bei der der Verbindungsmechanismus 330 vorgesehen ist, während des Laufvorgangs an jeder Fertigungslinie 100 beziehungsweise 101 auch so gestaltet werden, dass lediglich die Nebenübertragungseinheit 10B in einem Zustand angetrieben wird, bei dem die Hauptübertragungseinheit 10A mit der Nebenübertragungseinheit 10B verbunden ist.
Des Weiteren kann der Zuführmechanismus in Richtung der Achse X von der Werkstückübertragungseinheit 10, die bei jedem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, an Stelle des Linearmotors beispielsweise durch jenen ersetzt werden, der in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-24 681 offenbart ist. Bei der vorstehend erwähnten Veröffentlichung wird jede Werkstückübertragungseinheit 10 durch eine Vielzahl an Zuführmechanismen der Kugelumlaufspindelart befördert, wobei die Mechanismen hintereinander entlang der Bearbeitungslinie wiederum angeordnet sind. In einem derartigen Fall wird jede Werkstückübertragungseinheit 10 in der Richtung der Achse X an jeder Fertigungslinie 100 beziehungsweise 101 bewegt, in dem die Verbindung der Werkstückübertragungseinheit 10 mit einer Mutter des Zuführmechanismus der Kugelumlaufspindelart von ihrer Mutter zu einer anderen Mutter eines zu diesem benachbarten Zuführmechanismus der Kugelumlaufspindelart gebracht wird. Bei diesem vorstehend beschriebenen Aufbau bedeckt ein Zuführbereich an einem Zuführmechanismus der Kugelumlaufspindelart einen Bearbeitungsbereich von einem der Spindelköpfe 60 oder einem von einer Vielzahl von diesen. Des Weiteren können in einem Fall, bei dem die Vielzahl an Zuführmechanismen der Kugelumlaufspindelart in der Form einer Klammer angeordnet sind, Räume für Motoren für ein Antreiben von jedem der Zuführmechanismen der Kugelumlaufspindelart erhalten werden. Vorzugsweise ist bei jedem der Zuführmechanismen der Kugelumlaufspindelart ein Endabschnitt einer Kugelumlaufspindel mit einem Endabschnitt der benachbarten Kugelumlaufspindel überdeckt, wobei der Eingriff der Werkstückübertragungseinheit 10 mit einer der Muttern zu der anderen Mutter in einem Zustand übergeht, bei dem die Muttern der beiden Kugelumlaufspindeln an einem überdeckten Abschnitt der Kugelumlaufspindeln vorhanden sind. Daher wird jede der Werkstückübertragungseinheiten 10 in dem Fall befördert, bei dem zwei Muttern bei der gleichen Position in Richtung der Achse X vorhanden sind, so dass der Einfluss der thermischen Versetzung auf die Genauigkeit in der Richtung der Achse X im Vergleich zu einem Fall verringert werden kann, bei dem der Zuführmechanismus in der Richtung der Achse X aus lediglich einer Kugelumlaufspindel besteht.
An Stelle der Zuführmechanismen der Kugelumlaufspindelart für das zweite und das dritte bewegliche Element 16 und 27 können Linearmotoren verwendet werden. Wenn des Weiteren eine bearbeitete Fläche des Werkstücks Wp, das an der Werkstückübertragungseinheit 1 über die Palette 10 angebracht ist, beschränkt ist (beispielsweise wird lediglich eine untere Fläche des Werkstückes Wp bearbeitet), ist es möglich den ersten Indextisch 41 und seinen Indexiermechanismus und/oder den zweiten Indextisch 42 und seinen Indexiermechanismus wegzulassen. In diesem Fall kann ein solcher Aufbau aufgegriffen werden, bei dem die Palette P direkt an das dritte bewegliche Element 27 angebracht wird und von diesem entfernt wird.
Bei diesen Ausführungsbeispielen werden der Wagenmechanismus und die drahtlose Kommunikation für die Energielieferung zu jeder der Einheitssteuereinrichtungen 50 beziehungsweise die Kommunikation zwischen ihren Einheitssteuereinrichtungen 50 und der Hauptsteuereinheit 80 aufgegriffen. Jedoch werden diverse Aufbauarten an Stelle des Wagenmechanismus und der drahtlosen Kommunikation aufgegriffen. Beispielsweise kann die elektrische Energie und können die Befehlssignale mit einer per Draht vorgesehenen Kommunikation zu der Einheitssteuereinrichtung 50, die an jeder Fertigungslinie 100 beziehungsweise 101 läuft, durch eine derartige Vorrichtung geliefert werden, bei der die Energie- und Befehlssignalleitungen an der Einheitssteuereinrichtung 50 bei den Start- und Endpunkten von jeder Fertigungslinie oder bei den Start- und Endpunkten von jedem der Abschnitte, in die jede der Fertigungslinien geteilt ist, automatisch angebracht werden beziehungsweise davon automatisch getrennt werden.
Als ein anderer Aufbau ist an dem Boden entlang jeder der Fertigungslinien in feststehender Weise die gleiche Anzahl der Einheitssteuereinrichtungen 50 wie die Anzahl der Werkstückübertragungseinheiten 10 vorgesehen, die gleichzeitig an jeder Fertigungslinie laufen. Bei diesem Aufbau steht die Einheitssteuereinrichtung 50 mit der Hauptsteuereinheit 180 der Draht in Verbindung. Des Weiteren können, wie dies vorstehend beschrieben ist, die elektrische Energie und die Befehlssignale zu einem Anschlusskasten der Werkstückübertragungseinheit 10 geliefert werden, in dem die automatische befestigbare Vorrichtung für die Energie- und Befehlssignalleitungen vorgesehen wird.
Des Weiteren ist das zweite beziehungsweise das dritte bewegliche Element 16 beziehungsweise 27 so aufgebaut, dass das Werkstück Wp in der Ebene Y-Z bei einem rechtwinkligem Koordinatensystem bewegt wird, und außerdem kann ein Rotationskoordinatensystem (oder ein polares Koordinatensystem) für ein Bewegen des Werkstückes Wp in der Ebene Y-Z an Stelle dessen angewendet werden. In diesem Fall ist ein erstes Drehelement in drehbarer Weise an dem ersten beweglichen Element 13 um eine Achse herum vorgesehen, die parallel zu der Richtung der Achse X steht, wobei ein zweites Drehelement drehbar gestützt ist. Des Weiteren ist die Werkstückstückvorrichtung 40 an einem exzentrischen Abschnitt des zweiten Drehelementes vorgesehen, so dass sie in der Ebene Y-Z in Kombination mit der Drehbewegung des ersten Drehelementes mit derjenigen des zweiten Drehelementes bewegt werden kann.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Einheitsnummersteuerfunktion bei der Hauptsteuereinheit 180 vorgesehen, bei der so gesteuert wird, dass die Zahl der Werkstückübertragungseinheit 10 nicht die vorbestimmte Zahl überschreitet, indem die Einheitsorttabelle ULT erneuert wird, in der die Werkstückübertragungseinheit 10, die bei jede der Fertigungslinien 100 beziehungsweise 101 eingegeben wird, gespeichert wird. Eine derartige Funktion der Hauptsteuereinrichtung 180 kann bei der PLC 120 ausgeführt werden, um die automatischen geführten Fahrzeuge AGV1 und AGV2 und dergleichen zu steuern. Das heißt ein Zähler ist an dem Startpunkt von jeder Fertigungslinie angeordnet, um die darin eingegebene Summeneinheitszahl zu zählen, und ein anderer Zähler ist außerdem an dem Endpunkt von dieser angeordnet zum Zwecke des Zählens der Summeneinheitszahl, die von dieser ausgegeben wird. Bei einer derartigen Situation steuert das Programm bei der PLC 120 das System derart, dass die Differenz zwischen den beiden Summeneinheitszahlen nicht die vorbestimmte Zahl überschreitet.
Des Weiteren kann die Einheitsintervallsteuerfunktion auch so ausgeführt werden, dass sie nicht bei der Hauptsteuereinheit 180 des vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird, sondern bei der Einheitssteuereinrichtung 50, die bei jeder Werkstückübertragungseinheit 10 vorgesehen ist. Bei dieser Abwandlung informiert jede Einheitssteuereinrichtung 50 der Werkstückübertragungseinheit 10 einander über ihre gegenwärtige Position an jeder der Fertigungslinien 100 und 101 zwischen jeder der Steuereinheiten 50, bei denen das Steuerprogramm bei der Einheitssteuereinrichtung 50 so steuert, dass der Einheitsintervallabstand zwischen zwei benachbarten Werkstückübertragungseinheiten 10 so gehalten wird, dass er der vorbestimmte Intervallabstand ist.
Des Weiteren kann der Aufbau derart gestaltet sein, dass die in 17 gezeigte Werkzeugspindelantriebssteuereinheit 190a die nächste Adresseninformationen des Zielspindelkopfes 60 von der CNC-Einheit 51 der Werkstückübertragungseinheit 10, die an jeder der Fertigungslinien 100 und 101 läuft, zu dem Zeitpunkt empfängt, bei dem der Bearbeitungsvorgang vor seinem Spindelkopf 60 beendet ist, und wobei der Antriebsmotor 65 lediglich den Spindelkopf 60 dreht, der durch die Adresseninformation bestimmt wird. Bei dieser Abwandlung sucht die CNC-Einheit 51, die bei jeder der Werkstückübertragungseinheiten 10 vorgesehen ist, die nächste Adresseninformation des Zielspindelkopfes 60, der bei dem NC-Programm NCP definiert ist, jedes Mal dann, wenn ihre Werkstückübertragungseinheit 10 die Vorderseite von einem der Zielspindelköpfe 60 erreicht, und die nächste Adressinformation des Zielspindelkopfes 60 wird zu der Werkzeugspindelantriebssteuereinheit 191a zu dem gleichen Zeitpunkt übertragen, bei dem die Übertragung oder Beförderung der Werkstückübertragungseinheit 10 zu dem nächsten Zielspindelkopf 60 gestartet wird.
Wie dies offensichtlich ist, sind eine Vielzahl an Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der vorstehend dargelegten Lehren möglich. Es sollte daher verständlich sein, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die vorliegende Erfindung auch anderweitig, als dies hierbei spezifisch beschrieben ist, in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

Flexibles Herstellsystem mit: zumindest einer Basis, die als eine Fertigungslinie (1) dient und sich entlang einer Übertragungsrichtung eines Werkstücks (W) erstreckt; einer Führung (11), die an der Basis in einer ersten horizontalen Richtung (X) parallel zu einer Längsrichtung der Basis ausgebildet ist; einer Vielzahl an Spindelköpfen (60), die bei vorbestimmten Abständen in der ersten horizontalen Richtung angeordnet sind, wobei der Spindelkopf (60) ein drehbar gestütztes Werkzeug (T) hat; einer Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten (10), die an der Führung der Fertigungslinie beweglich geführt sind, wobei gleichzeitig dazu das zu bearbeitende Werkstück gestützt wird, wobei jede der Werkstückübertragungseinheiten (10) Folgendes aufweist: einen ersten Zufuhrmechanismus (14, 14a, 14b) für ein unabhängiges Zuführen von jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten (10) in der ersten horizontalen Richtung (X); ein Laufelement (13), das bei jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten (10) vorgesehen ist und mit der Führung (11) geführt wird, wobei das Laufelement (13) in der ersten horizontalen Richtung (X) durch den ersten Zufuhrmechanismus (14, 14a, 14b) beweglich ist; eine Werkstückstützvorrichtung (40), die an jedem der Laufelemente (13) vorgesehen ist, um das zu bearbeitende Werkstück (W) zu halten; einen Führungsmechanismus (18, 25) zum Zuführen der Werkstückstützvorrichtung (40) in zwei anderen Richtungen, die sich von der ersten horizontalen Richtung unterscheiden; und einen zweiten Zuführmechanismus (20, 21, 22) und einen dritten Zuführmechanismus (30, 31) für ein Zuführen der Werkstückstützvorrichtung (40) in den zwei anderen Richtungen entlang des Führungsmechanismus (18, 25); und eine Steuereinheit (50) gemäß einem darin gespeicherten Steuerprogramm für ein Indexieren von jeder der Vielzahl an Werkstückübertragungseinheiten (10) an der Vorderseite von zumindest einigen der Spindelköpfe (60), wobei jede der Werkstückübertragungseinheiten (10) von einem Startende der Fertigungslinie (1) aufeinanderfolgend eingegeben wird und von deren Fertigende aufeinanderfolgend ausgegeben wird, um so sich in einer Richtung der ersten horizontalen Richtung im Wesentlichen zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufelemente (13) mit einem Führungsmechanismus (18, 25) und einem zweiten Zuführmechanismus (20, 21, 22) und einem dritten Zuführmechanismus (30, 31) für ein Zuführen von zumindest entweder dem ersten, zweiten oder dem dritten Zuführmechanismus in zumindest entweder der ersten horizontalen Richtung oder den beiden anderen Richtungen versehen sind, um das Werkstück (W), das an der Vorderseite des Spindelkopfs (60) positioniert ist, zu bearbeiten, indem die Werkstückstützvorrichtung (40) bewegt wird und ohne dass ein Freigabe-Befestigungsvorgang des Werkstücks (W) zwischen den Bearbeitungsvorgängen der Fertigungslinie (1) ausgeführt wird, wobei die Steuereinheit des Weiteren Folgendes aufweist: eine Einheitsanzahlsteuereinrichtung für derartiges Steuern, dass die Anzahl der Werkstückübertragungseinheiten, die gleichzeitig bei der Fertigungslinie verwendet werden, innerhalb einer vorbestimmten Anzahl gehalten wird.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit des Weiteren Folgendes aufweist: eine Einheitintervallsteuereinrichtung für ein derartiges Steuern, dass das Intervall der Werkstückübertragungseinheit, die gleichzeitig bei der Fertigungslinie verwendet wird, bis über ein vorbestimmtes Intervall hinaus gehalten wird.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Maschinenfertigungslinie als eine Vorwärts-Fertigungslinie definiert ist, wobei das System des Weiteren Folgendes aufweist: eine Rückwärts-Fertigungslinie, die an einer anderen Basis vorgesehen ist, die parallel zu der Vorwärts-Fertigungslinie angeordnet ist; eine erste Einheitsübertragungsvorrichtung, die an einer Endseite der Vorwärts-Fertigungslinie und der Rückwärts-Fertigungslinie vorgesehen ist; und eine zweite Einheitsübertragungsvorrichtung, die an der anderen Endseite der Vorwärts-Fertigungslinie bzw. der Rückwärts-Fertigungslinie vorgesehen ist; wobei jede Ausgabe von den Werkstückübertragunseinheiten von einem Fertigende der Rückwärts-Fertigungslinie zu dem Anfangsende der Vorwärts-Fertigungslinie durch die erste Einheitsübertragungsvorrichtung wieder eingegeben wird; und wobei jede Ausgabe von den Werkstückübertragungseinheiten von dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie zu einem Anfangsende der Rückwärts-Fertigungslinie durch die zweite Einheitsübertragungsvorrichtung eingegeben wird.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 3, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Werkstücktemporärtisch, der sowohl an dem Anfangsende als auch an dem Fertigende der Vorwärts-Fertigungslinie und der Rückwärts-Fertigungslinie vorgesehen ist, wobei das Werkstück an dem Werkstücktemporärtisch durch die Werkstückstützvorrichtung aufgeladen und angeordnet wird; und eine Werkstückliefervorrichtung, die das flexible Herstellsystem vorsieht, um das unbearbeitete Werkstück zu dem Werkstücktemporärtisch zu liefern, der an jedem Anfangsende der Vorwärts-Fertigungslinie bzw. der Rückwärts-Fertigungslinie angeordnet ist, und um das bearbeitete Werkstück von dem Werkstücktemporärtisch zu entfernen, der an jedem Fertigende von diesen angeordnet ist.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 3, wobei die erste und die zweite Einheitsübertragungsvorrichtung jeweils aus einem ersten bzw. einen zweiten automatischen geführten Fahrzeug bestehen, das in der ersten horizontalen Richtung beweglich ist, wobei an jedem von diesen eine Führung mit wesentlich im gleichen Aufbau wie jene, die an jeder der Fertigungslinien vorgesehen ist, ausgebildet ist, und wobei ein Belademechanismus vorgesehen ist zum Beladen der Werkstückübertragungseinheit, die an dem Endabschnitt der Fertigungslinie an dieser positioniert ist mit einem Eingriff der Werkstückübertragungseinheit und für ein Freigeben der Werkstückübertragungseinheit zu der Fertigungslinie, die an dem automatischen geführten Fahrzeug montiert ist, wenn das automatischen geführte Fahrzeug längsseits der Fertigungslinie gebracht wird, wobei das flexible Herstellsystem des Weiteren Folgendes aufweist: eine Wartestation zum Warten auf die Werkstückübertragungseinheit, die an einer entgegengesetzten Seite von der Fertigungslinie entlang des Laufverlaufs des ersten automatischen geführten Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die Wartestation aus einer Wartebasis, die sich in der ersten horizontalen Richtung erstreckt, und einer Führung besteht, die den gleichen Aufbau wie jene hat, die an der Fertigungslinie für ein gleitfähiges Führen der Werkstückübertragungseinheit vorgesehen ist, wobei der Belademechanismus an dem ersten automatischen geführten Fahrzeug die Werkstückübertragungseinheit belädt, die an einem Endabschnitt der Wartestation an dem ersten automatischen geführten Fahrzeug vorhanden ist, und die Werkstückübertragungseinheit, die an dem automatischen geführten Fahrzeug montiert ist, an der Wartestation frei gibt, wenn das erste automatische geführte Fahrzeug längsseits von der Wartestation gebracht worden ist.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 5, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Reparaturstation, die parallel zu der Wartestation entlang des Laufverlaufs des ersten automatischen geführten Fahrzeugs vorgesehen ist, an der eine Führung, die im Wesentlichen die gleiche wie jene ist, die an der Wartestation vorgesehen ist, parallel zu der Führung der Wartestation ausgebildet ist, eine Werkstückbelade-Freigabesteuereinrichtung, wobei der Belademechanismus an dem ersten automatischen geführten Fahrzeug die Werkstückübertragungseinheit, die an einem Endabschnitt der Reparaturstation vorhanden ist, auf das erste automatische geführte Fahrzeug belädt, und die Werkstückübertragungseinheit, die an dem automatischen geführten Fahrzeug montiert ist, zu der Reparaturstation frei gibt, wenn das erste automatische geführte Fahrzeug längsseits von der Wartestation gebracht worden ist, wobei die Reparaturstation als eine Entweichstation wirkt, indem die von der Wartestation abgegebene Werkstückübertragungseinheit vorübergehend aufgenommen wird.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 5, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Werkzeugwechslerführung, die sich in der ersten horizontalen Richtung erstreckt und die an jeder der Basen der Fertigungslinien vorgesehen ist und die an dem ersten automatischen geführten Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Werkzeugwechslerführungen, die an der Basis und an dem ersten automatischen geführten Fahrzeug vorgesehen sind, miteinander ausgerichtet sind, wenn das erste automatische geführte Fahrzeug zu der Fertigungslinie indexiert worden ist; ein Werkzeugspeichermagazin, das entlang des Laufverlaufs des ersten automatischen geführten Fahrzeugs vorgesehen ist; und ein selbstangetriebener Werkzeugwechsler, der entlang der Werkzeugwechslerführungen, die an der Basis von der Fertigungslinie und des ersten automatischen geführten Fahrzeugs vorgesehen sind, läuft, um das Werkzeug zwischen dem Werkzeugspeichermagazin und dem Spindelkopf der Fertigungslinie zu übertragen, um das Werkzeug zu der Werkzeugspindel zu wechseln.
Flexibles Herstellsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit des Weiteren Folgendes aufweist: eine Einheitssteuereinrichtung, die an jeder Werkstückübertragungseinheit montiert ist, wobei das flexible Herstellsystem des Weiteren Folgendes aufweist: eine Energieliefereinrichtung für ein Liefern von elektrischer Energie zu jeder Einheitssteuereinrichtung, wobei die Energieliefereinrichtung aus Energieleitungen, die parallel zu der Basis von jeder der Fertigungslinien vorgesehen sind, und einem Wagenmechanismus besteht, der an jeder Werkstückübertragungseinheit vorgesehen ist, damit die Einheitssteuereinrichtung mit den Energieleitungen über ein Kontaktelement in Kontakt gelangt, während die Werkstückübertragungseinheit an der Fertigungslinie läuft.