WO1991011278A1 - Antriebseinheit für ein modular aufgebautes werkstück-bearbeitungszentrum - Google Patents

Antriebseinheit für ein modular aufgebautes werkstück-bearbeitungszentrum Download PDF

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WO1991011278A1
WO1991011278A1 PCT/EP1990/002320 EP9002320W WO9111278A1 WO 1991011278 A1 WO1991011278 A1 WO 1991011278A1 EP 9002320 W EP9002320 W EP 9002320W WO 9111278 A1 WO9111278 A1 WO 9111278A1
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WO
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drive
press
drive unit
modules
work modules
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PCT/EP1990/002320
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Inventor
Heinz Finzer
Original Assignee
Heinz Finzer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5197—Multiple stations working strip material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/444—Tool engages work during dwell of intermittent workfeed
    • Y10T83/447—Plural tools successively actuated at same station

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a modular machining center with various work modules, each of which is inevitably time-controlled tools, such as. B. punching / bending tools, feeds, welding stations, assembly units and the like.
  • Machining centers of this type are known and are particularly distinguished by the fact that the work modules can be used in an ultimate manner, which results in extremely economical possible uses.
  • the core element of such machining centers is conventionally a punching / bending tool unit which has a main drive in a base, by means of which a central drive wheel mounted above it in a separate housing part is driven, which drives a multiplicity of work units, such as bending slides, cutting punches, welding electrodes and others drives in a chronologically predetermined sequence.
  • Other neighboring work units, such as B. (semi-finished) feeds or presses derive their drive from this main drive, which regularly requires more or less extensive drive means in the area of the interfaces between the work units.
  • the invention is therefore based on the object of providing a drive unit for a modular machining center with various work modules, which can be integrated into the machining center in a space-saving and economical manner and which opens up the possibility of changing work modules quickly and safely without moving the modules laterally to have to.
  • the main drive of the machining center is integrated into a press.
  • this has the advantage that the maximum power of the drive is available where the greatest reserves of power are required.
  • the further work modules no longer require a separate drive, as a result of which the base of these work modules can be constructed not only more simply, but with a unit grid dimension.
  • the base can also be used for storage and transport purposes, which greatly simplifies the replacement of the work modules and shortens the time required for this.
  • the base, together with the module housing resting on it, can be grasped and handled by means of a fork-lift truck, the recesses on the base providing a favorable weight distribution contribution.
  • the sequence of connecting the various work modules in series no longer has any effect on the set-up times when converting the machining center, because due to the unit pitch, the base is separated and decoupled from the other modules the module, any work module can replace the work module to be replaced.
  • This has the additional advantage that the output gear of the press can be stopped in a precisely defined rotational position with little effort, which greatly simplifies the coupling of the adjacent work module which is to be operated synchronously with the press. Because the press has precisely defined upper and lower dead center positions of the press ram, which tion of the driven gear can be used.
  • the adjacent work modules are equipped with locking devices with which the zero position of the tools relative to one another on the work modules in question when uncoupled can also be maintained during transport.
  • the bases of the work modules preferably have the same height as the base of the gear housing of the press.
  • Figure 1 is a side view of a modular machining center with a first embodiment of the drive unit
  • FIG. 2 shows a view corresponding to FIG. 1 of a further embodiment of the drive unit to show two variants of the counter-cutting plate holder on the press;
  • FIG. 3 shows a schematic top view of a machining center with a different arrangement of the work modules
  • FIG 4 shows the detail "IV" in Figure 1;
  • FIG. 5 shows a schematic front view of a punching unit mounted on the press in two embodiments
  • Figure 6 is a sectional view according to VI-VI in
  • Figure 7 is a sectional view according to VII-VII in Figure 5.
  • reference number 2 denotes the base housing of a drive unit, which accommodates the main drive 4 of the machining center shown.
  • the machining center is modularly constructed from three working modules 6, 8 and 10, the working modules 6 and 8 functioning as punching / bending tool units and the working module 10 being designed as a press.
  • Each punching / bending tool unit 6, 8 carries a multiplicity of tools 12, which are designed, for example, as bending slides.
  • the tools 12 are inevitably controlled in time, that is to say they are actuated to one another in a fixed cycle, for which purpose a central drive ring 14 is used which meshes with corresponding pinions 16 of the tools.
  • the work modules 6, 8 do not require a separate, own drive.
  • the driving force is derived from the main drive 4 in the manner to be described in more detail below:
  • the main drive 4 is, for example, part of a press 10 which, in the exemplary embodiment shown, is designed as a twin press.
  • the drive force is directed upward via a chain hoist 18 into the area of a press stand 20 in which a main drive wheel 22, which is mounted essentially in the center, is mounted. From there, the drive force is transmitted via two coupling gears 30, 32 and intermediate gears 24 to the two eccentric shafts 26, 28 and to, via the coupling gears 30, 32 the drive connection of the adjacent work modules 6, 8 to the main drive designed as a press takes place.
  • each central drive ring 14 is assigned intermediate pinions 34, 36, which can be brought directly into engagement with the coupling gearwheels.
  • the gearing engagement takes place at the vertical interface planes E s between the neighboring work modules.
  • the housing bases 38, 40 are hollow on the inside and function exclusively as the basis for the actual work units 6, 8 located above them. This opens up the possibility of the housing base to be used as transport and positioning devices for the work units, so that the work unit 6, 8 in question can be removed together with the housing base in order to convert the machining center and can be replaced by another unit.
  • two bottom recesses 42, 44 and / or two central recesses 46, 48 are provided on the working units 6, 8, into which the forks of a means of transport, such as e.g. a forklift can intervene.
  • a means of transport such as e.g. a forklift
  • the recesses 46, 48 there are advantages with regard to the weight distribution, so that the transport speed can be increased.
  • the illustration according to FIG. 1 also shows that the housing bases 38, 40 and 2 are designed in a uniform grid, ie with the same width, so that the work modules can be exchanged without problems.
  • the modules 6, 8 also have a base height H s , which corresponds to the height of the base housing 2 of the press 10.
  • the pinions of the individual modules are at the same axis height H A as those of the press 10. This ensures with simple means that the new work module to be coupled automatically comes to the correct working height, thereby ensuring the alignment of the pinions with the simplest measures .
  • the housing can be fine-leveled by means of adjustable support feet 50.
  • the construction of the machining center according to the invention still allows the possibility of connecting further units, such as feeds 52, 54, to the work modules 6, 8 or to the press 10.
  • centering devices 56 are preferably provided, in which Sliding blocks can be used.
  • the detail "IV" according to FIG. 4 reveals that the housing stands of adjacent work modules each have recesses 58 in the area of the meshing gears, which are closed during operation of the machining center by cover plates, not shown, which can take over the function of the centering devices 56.
  • a plurality of quick-clamping locking devices 60 are preferably provided in the area of the interface levels, which can be actuated by means of a hand lever 62 which carries a nut 64.
  • the nut 64 engages with a tension bolt 66, which has a locking plate 68 at the end, which is received in a form-fitting manner and with play in an undercut groove 70 of the adjacent work module.
  • the concept of the modular machining center according to the invention thus relocates the central main drive to the point where the highest power capacity is primarily required.
  • this also gives rise to new, previously unusable options for flexible assembly and simple replacement of the work modules, which can also be equipped with a central drive ring that is advantageous with regard to power transmission and the favorable arrangement options of the tools.
  • the identical structure of all housing bases results in an automatic alignment of the reference levels in the various work modules.
  • a special fastening of the counter-cutting plate 74 on the press stand 20 is provided, which will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 5 to 7.
  • components which correspond to one another are provided with identical reference symbols, the elements of the embodiment according to FIG. 7 being given an apostrophe.
  • the press stand 20 carries a guide part 76 for the press bear 78 on the front side.
  • the guide part is U-shaped and has two legs 80 and 82 pointing downward, to which the counter-cutting plate 74 can be screwed directly.
  • the two legs 80 and 22 end in the cutting plane 72 and the counter-cutting plate 74 closes the two legs to form a closed frame, which results in a favorable flow of force from the cutting plate into the press stand.
  • the counter-cutting plate 74 is screwed directly onto the legs 80, 82 by means of screws 84, 86. If the counter-cutting plate should be reground, no additional precautions need to be taken to maintain the position of the cutting plane 72. This is fixed once and for all by the lower end faces of the legs 80, 82.
  • the design of the guide part 76, 76 ' also allows the use of conventional counter-cutting plates 74', which are supported on a press table 88 'with the aid of sliding blocks 90'.
  • the screwing between the press table and guide part 76 ' takes place with the interposition of spacer sleeves 92' and spacers 93 ', which are also to be worked off by the same amount during the finishing of the counter-cutting plate 74'.
  • the two variants of fastening the counter-cutting plates 74, 74 'to the press 10 are indicated in FIG. 2 on the basis of a somewhat modified embodiment of the machining center. Otherwise, the modular construction of the machining center essentially corresponds to that according to FIG. 1.
  • the driving force is transmitted from the main drive 4 to the main drive wheel 22 via a traction means 98, the drive of the press eccentric shafts again being effected via identical intermediate gears 100 , which are in meshing engagement with identically toothed coupling gearwheels, so that a synchronized drive of the tool units in the various work modules is ensured.
  • the meshing engagement of the coupling gears is also preferably in the region of the interface between the base housing 2 and the press stand 20, so that the two components are easily joined together.
  • the concept according to the invention permits the retrofitting of the machining center in such a way that a complete work module 6, 8 on one of the machining center set up remote location and if necessary is replaced by means of a roughly working transport device, such as a forklift.
  • the drive force transmission from the press to the work modules can take place via gearwheels which are arranged in the corner areas of the adjoining housing boxes.
  • a plurality of coupling gearwheels can also be provided for each interface level.

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Abstract

Beschrieben wird eine Antriebseinheit für ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum, das verschiedene Arbeitsmodule (6, 8, 10) mit zeitlich zwangsläufig gesteuerten Werkzeugen (12), wie z.B. Biegewerkzeugen, Einzügen, Schweissstationen, Montageeinheiten oder dgl. aufweist. Die Antriebseinheit ist als Presse (10) ausgebildet, die den Hauptantrieb (4) für das Bearbeitungszentrum aufweist. Der Antrieb benachbarter Arbeitsmodule (6, 8) erfolgt über miteinander kämmende Zahnräder (30, 32, 34, 36), die die Schnittstellenebene (Es) zwischen den Arbeitsmodulen (6, 8, 10) überbrücken, wodurch sich eine platzsparende und wirtschaftliche Integration der Antriebseinheit in das Bearbeitungszentrum ergibt.

Description

Antriebseinheit für ein modular aufgebautes Werkstück- Bearbeitungszentrum
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschie- denen Arbeitsmodulen, die jeweils zeitlich zwangsläufig gesteuerte Werkzeuge, wie z. B. Stanz-/Biegewerkzeuge, Einzüge, Schweißstationen, Montageeinheiten und dgl. aufweise .
Derartige Bearbeitungszentren sind bekannt und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß die Arbeitsmodule ultifunktionell einsetzbar sind, wodurch sich äußerst wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten ergeben. Kernele¬ ment derartiger Bearbeitungszentren ist herkömmlicher Weise ein Stanz-/Biegewerkzeugaggregat, das in einem Sockel einen Hauptantrieb aufweist, mit dem ein darüber in einem separaten Gehäuseteil gelagertes Zentral- Antriebsrad angetrieben ist, das eine Vielzahl von Arbeitseinheiten, wie Biegeschlitten, Schneidstempel, Schweißelektroden u.a. in zeitlich vorbestimmter Ab¬ folge antreibt. Weitere benachbarte Arbeitseinheiten, wie z. B. (Halbzeug-) Einzüge oder Pressen leiten ihren Antrieb von diesem Hauptantrieb ab, wozu regelmäßig mehr oder weniger raumgreifende Antriebsmittel im Bereich der Schnittstellen zwischen den Arbeitseinheiten erforderlich sind. Man hat deshalb versucht, einen Teil dieser Antriebsmittel in einem vergrößerten Sockel unterzubringen, wodurch allerdings die Möglichkeiten einer modularen Zusammenstellung mehrerer Arbeitsmodule stark eingeschränkt wurden. Derartige herkömmliche Konzepte sind beispielsweise aus der US-PS 44 57 160 und aus den Dokumenten EP 0 119 599 Bl und DE-AS 27 37 442 bekannt. In all den bekannten Fällen beschränken sich die Möglichkeiten des Umrüstens des Bearbeitungszentrums darauf, daß ein auf einem verhältnismäßig breiten Sockel ruhendes Gehäuse ausge¬ tauscht wird, wozu verhältnismäßig aufwendige Handhabungseinrichtungen erforderlich sind, die darüber hinaus zeitraubende Bedienungshandgriffe erfordern. So verlangt das umrüsten des Bearbeitungszentrums gemäß EP 0 119 599 einen separaten Transportwagen mit hoch belastbarer Schwenkachse, wobei gesonderte Mittel erforderlich sind, um das auszutauschende Aggregatsge¬ häuse in eine Ebene zu bringen, in der eine Ankopplung an den Sockel erfolgen kann. Bei dem Be¬ arbeitungszentrum gemäß DE-AS 27 37 442 verlangt die Austauschbarkeit der Biegeeinheiten ebenfalls einen langgestreckten Unterbau, wobei die Steckwellenverbin¬ dung die Möglichkeiten des Austauschs von Arbeitsaggre- gaten mehr oder weniger stark einschränkt. Eine Ent¬ kopplung der Module ist nur durch seitliches Verfahren möglich.
Darüber hinaus zeigt sich, daß der Hauptantrieb häufig an seine Leistungsgrenze stößt, wenn alle möglichen An- kopplungsstellen des Moduls ausgenützt werden.
Aufgrund dieser herkömmlichen Schwierigkeiten beim modularen Aufbau und Umbau der Bearbeitungszentren, ist man dazu übergegangen (vgl. DE-PS 32 34 981), den Zen- tral-Antriebskranz eines klassischen Stanz- /Biegewerkzeugaggregats durch horizontale Antriebswel¬ len zu ersetzen und die Arbeitsmodule linear hinterein¬ ander zu schalten, wobei ein gesonderter Haupt- antriebsblock vorgesehen wird, von dem alle Antriebsbewegungen abgeleitet werden. Mit diesem Kon¬ zept wird jedoch der wesentliche Vorteil des Zentral- Antriebskranzes, der in der freizügigen Anordnung der Biegewerkzeugaggregate bei gleichmäßiger Kraftvertei¬ lung zu sehen ist, aufgegeben. Ein weiterer Nachteil dieses Konzepts ist darin zu sehen, daß Umrüstmaßnahmen verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nehmen und für den Hauptantriebsblock relativ viel Bauraum benötigt wird, zumal dieser regelmäßig groß dimensioniert wird, um möglichst viele Module hintereinander schalten zu können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen Arbeitsmodulen zu schaffen, die sich platzsparend und wirtschaftlich in das Bearbeitungszentrum integrieren läßt und die Mög¬ lichkeit eröffnet, Arbeitsmodule schnell und sicher zu wechseln, ohne die Module seitlich verfahren zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Hauptantrieb des Bearbeitungszentrums in eine Presse integriert. Dies hat zunächst den Vorteil, daß die maximale Leistung des Antriebs dort vorliegt, wo die größten Kraftreserven benötigt werden. Im Zuge dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung benötigen die weiteren Arbeitsmodule kei¬ nen separaten Antrieb mehr, wodurch der Sockel dieser Arbeitsmodule nicht nur einfacher, sondern mit einem Einheits-Rastermaß aufgebaut werden kann. Der Sockel kann hierdurch erstmalig auch zu Lager- und Transport¬ zwecken herangezogen werden, wodurch der Austausch der Arbeitsmodule stark vereinfacht und die hierfür benö¬ tigte Zeit verkürzt wird. Der Sockel kann zusammen mit dem darauf ruhenden Modulgehäuse mittels eines Gabel¬ staplers erfaßt und gehandhabt werden, wobei die Aus¬ sparungen am Sockel zu einer günstigen Gewichtsvertei- lung beitragen. Aufgrund des kompletten Austauschs des Sockels sind auch keine besonderen Maßnahmen mehr er¬ forderlich, um den Arbeitsmodul in die richtige Arbeitsebene zu bringen. Diese liegt aufgrund des Einheits-Rastermaßes bereits fest, wenn der Sockel abgestellt wird. Die unmittelbare Kraftübertragung auf anzukoppelnde Arbeitsmodule über kämmende Zahnräder er¬ laubt nach wie vor, die Arbeitsmodule mit Zentral- Antriebskranz auszuführen und dessen Vorteile auszu- schöpfen. Die Übertragung der Antriebsbewegung von der Presse zu den angrenzenden Modulen einerseits und ggf. zwischen den einzelnen Arbeitsmodulen andererseits über kämmende Zahnräder ermöglicht ein Höchstmaß an Flexibi¬ lität bei der Zusammenstellung und der Umrüstung des Bearbeitungszentrums, wobei von besonderer Bedeutung ist, daß jeder Arbeitsmodul separat ausgetauscht werden kann, ohne hierzu die anderen Module handhaben bzw. be¬ wegen zu müssen. Es ist somit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr erforderlich, bei der Umrüstung des Bearbeitungszentrums die Zusammenstellung der Ein¬ zelkomponenten aufzulösen, um an die einzelne, auszutauschende Einheit heranzukommen. Auch die Reihen¬ folge der Hintereinanderschaltung der verschiedenen Ar¬ beitsmodule wirkt sich bei der Umrüstung des Bearbei- tungszentrums nicht mehr im bisherigen Maße auf die U - rüstzeiten aus, weil aufgrund des Einheits-Rastermaßes der Sockel unter von den anderen Modulen entkoppelter Wegbewegung und Herauslösen der Module, jeder beliebige Arbeitsmodul an die Stelle des auszutauschenden Ar- beitsmoduls treten kann. Dabei ergibt sich der zusätz¬ liche Vorteil, daß das Abtriebs-Zahnrad der Presse mit geringem Aufwand in einer genau definierten Drehposi¬ tion angehalten werden kann, wodurch die Ankopplung des benachbarten Arbeitsmoduls, der synchron mit der Presse betrieben werden soll, stark vereinfacht wird. Denn die Presse hat genau definierte obere und untere Totpunktlagen des Pressenstempels, die zur Postionie- rung des Abtriebsrades ausgenützt werden können. Vor¬ teilhafterweise werden die benachbarten Arbeitsmodule mit Arretiereinrichtungen ausgestattet, mit denen die beim Abkoppeln vorliegende Nullstellung der Werkzeuge zueinander an den betreffenden Arbeitsmodulen auch beim Transport eingehalten werden kann.
Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 3 ermöglicht eine flexiblere Einbindung des Hauptantriebs in das Be- arbeitungszentrum, wobei gleichzeitig die Funktionali¬ tät der Presse gesteigert wird.
Ein besonders einfaches Bewegungsmuster beim An- und Abkoppeln der Arbeitsmodule ergibt sich mit der Weiter- bildung des Patentanspruchs 5. Hierzu sind lediglich Verriegelungseinrichtungen in den sich gegen¬ überliegenden Seiten der Gehäuseteile zu lösen und der auszutauschende Arbeitsmodul z. B. senkrecht zur Ebene des Zentral-Antriebskranzes in horizontaler Richtung und parallel zur Mittelachse des Zentral-An¬ triebskranzes mittels des Transportmittels, wie z.B. des Gabelstaplers weg zu bewegen.
Vorzugsweise haben die Sockel der Arbeitsmodule die gleiche Höhe wie der Sockel des Getriebegehäuses der Presse. Mit der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 ist mit einfachsten Mitteln dafür gesorgt, daß die Schnit¬ tebene der Presse auch nach dem ggfs. ehrmaligem Nach¬ schleifen der Gegenschnittplatte exakt mit der Ein- zugsebene des benachbarten Arbeitsmoduls fluchtet.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu¬ tert. Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht eines modular aufgebauten Bearbeitungszentrums mit einer ersten Aus- führungsform der Antriebseinheit;
Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Antriebseinheit zur Darstellung zweier Varianten der Gegenschnittplatten- Halterung an der Presse;
Figur 3 eine schematische Draufsicht eines Bear¬ beitungszentrums mit einer anderen Anordnung der Ar- beitsmodule;
Figur 4 die Einzelheit "IV" in Figur 1;
Figur 5 eine schematische Front-Ansicht einer an der Presse montierten Stanzeinheit in zwei Ausführungs¬ formen;
Figur 6 eine Schnittdarstellung gemäß VI-VI in
Figur 5; und
Figur 7 eine Schnittdarstellung gemäß VII-VII in Figur 5.
In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 2 das Sockelgehäuse einer Antriebseinheit bezeichnet, das den Hauptantrieb 4 des gezeigten Bearbeitungszentrums aufnimmt. Das Bearbeitungszentrum ist modular aus drei Arbeitsmodulen 6, 8 und 10 aufgebaut, wobei die Ar¬ beitsmodule 6 und 8 als Stanz-/Biegewerkzeugaggregate fungieren und der Arbeitsmodul 10 als Presse ausgebil¬ det ist. Jedes Stanz-/Biegewerkzeugaggregat 6,8 trägt eine Vielzahl von Werkzeugen 12, die beispielhafter Weise als Biegeschlitten gestaltet sind. Selbstver¬ ständlich sind auch andere Ausführungen wie z.B. als Schweißstation oder Montagewerkzeuge möglich. Die Werkzeuge 12 sind zeitlich zwangläufig gesteuert, d.h. sie werden in einem festen Takt zueinander betä¬ tigt, wozu ein Zentral-Antriebskranz 14 dient, der mit entsprechenden Ritzeln 16 der Werkzeuge in Kämmeingriff steht.
Die Arbeitsmodule 6, 8 benötigen keinen gesonderten, eigenen Antrieb. Die Antriebskraft ist vom Hauptantrieb 4 in der nachfolgend näher zu beschreibenden Weise abgeleitet:
Der Hauptantrieb 4 ist beispielsweise Bestandteil einer Presse 10, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zwillingspresse ausgebildet ist. Hierzu wird über einen Kettenzug 18 die Antriebskraft nach oben in den Bereich eines Pressenständers 20 geleitet, in dem ein im wesentlichen mittig gelagertes Haupt-Antriebsrad 22 gelagert ist. Von dort wird die Antriebskraft über zwei Kopplungszahnräder 30, 32 und Zwischen-Zahnräder 24 auf die beiden Exzenterwellen 26, 28 sowie auf übertragen, über die Kopplungszahnräder 30, 32 erfolgt die antriebsmäßige Anbinduήg der angrenzenden Arbeitsmodule 6,8 an den als Presse ausgebildetet Hauptantrieb.
Zu diesem Zweck sind jedem Zentral-Antriebskranz 14 Zwischenritzel 34,36 zugeordnet, die unmittelbar mit den Kopplungszahnrädern in Eingriff bringbar sind. Der Verzahnungseingriff findet an den vertikalen Schnittstellen-Ebenen Es zwischen den benachbarten Ar¬ beitsmodulen statt.
Weil die Arbeitsmodule 6,8 keinen eigenen Antrieb benötigen, sind die Gehäusesockel 38,40 innen hohl aus- gebildet und sie fungieren ausschließlich als Basis für die darüber befindlichen eigentlichen Arbeitsaggregate 6,8. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Gehäusesockel als Transport- und Positioniereinrichtungen für die Arbeitsaggregate heranzuziehen, so daß zum Umrüsten des Bearbeitungszentrums das betreffende Arbeitsaggregat 6,8 zusammen mit dem Gehäusesockel entfernt und durch ein anderes Aggregat ersetzt werden kann.
Hierzu sind an den Arbeitsaggregaten 6,8 zwei bodensei- tige Ausnehmungen 42, 44 und/oder zwei mittige Ausneh¬ mungen 46, 48 vorgesehen, in die die Gabeln eines Transportmittels, wie z.B. eines Gabelstaplers ein¬ greifen können. Insbesondere dann, wenn die Ausnehmun¬ gen 46,48 benutzt werden, ergeben sich Vorteile hin¬ sichtlich der Gewichtsverteilung, so daß die Trans- portgeschwindigkeit angehoben werden kann.
Die Darstellung gemäß Figur 1 läßt ferner erkennen, daß die Gehäusesockel 38,40 und 2 in einem einheitlichen Raster, d.h. mit gleicher Breite ausgebildet sind, so daß die Arbeitsmodule gegeneinander problemlos aus- tauschbar sind. Die Module 6,8 haben ferner eine Sok- kelhöhe Hs, die der Höhe des Sockelgehäuses 2 der Presse 10 entspricht. Die Ritzel der einzelnen Module liegen auf derselben Achshöhe HA wie diejenigen der Presse 10. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln sichergestellt, daß der neu anzukoppelnde Arbeitsmodul automatisch in der richtigen Arbeitshöhe zu liegen kommt, wodurch die Ausrichtung der Ritzel mit einfach¬ sten Maßnahmen sichergestellt ist. Mittels einstell¬ barer Stützfüße 50 kann eine Fein-Nivellierung der Ge- häuse vorgenommen werden.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Bearbeitungszentrums läßt nach wie vor die Möglichkeit zu, weitere Aggre¬ gate, wie z.B. Einzüge 52, 54 an die Arbeitsmodule 6,8 bzw. an die Presse 10 anzuschließen. Im Bereich der Schnittstellen zu den angrenzenden Aggregaten sind vor¬ zugsweise Zentriereinrichtungen 56 vorgesehen, in denen Nutensteine zur Anwendung kommen können. Für die darge¬ stellte Ausführungsform läßt die Einzelheit "IV" gemäß Figur 4 erkennen, daß die Gehäuseständer benachbarter Arbeitsmodule in dem Bereich der miteinander kämmenden Zahnräder jeweils Ausnehmungen 58 vorgesehen, die im Betrieb des Bearbeitungszentrums von nicht näher darge¬ stellten Abdeckplatten verschlossen werden, die die Funktion der Zentriereinrichtungen 56 übernehmen kön¬ nen. Um für den Ankopplungsvorgang möglichst wenig Zeit zu verlieren, sind im Bereich der Schnittstellen-Ebenen vorzugsweise mehrere Schnell-Klemm-Verschlußeinrich- tungen 60 vorgesehen, die mittels eines Handhebels 62, der eine Mutter 64 trägt, betätigbar sind. Die Mutter 64 steht mit einem Zugbolzen 66 in Eingriff, der endseitig eine Verriegelungsplatte 68 aufweist, die in einer hinterschnittenen Nut 70 des angrenzenden Ar¬ beitsmoduls formschlüssig und mit Spiel aufgenommen ist.
Das erfindungsgemäße Konzept des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums verlegt somit den zentralen Hauptantrieb an diejenige Stelle, an der primär die höchste Leistungskapazität erforderlich ist. Neben dem Vorteil der günstigen Leistungsverteilung ergeben sich hierdurch gleichzeitig neue, bislang nicht nutzbare Möglichkeiten der flexiblen Zusammenstellung und des einfachen Austauschs der Arbeitsmodule, die dadurch weiterhin mit einem hinsichtlich der Kraftübertragung und der günstigen Anordnungsmöglichkeiten der Werkzeuge vorteilhaften Zentral-Antriebskranz ausgestattet werden können.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch den identischen Aufbau aller Gehäusesockel eine automatische Fluchtung der Bezugsebenen in den ver¬ schiedenen Arbeitsmodulen. Um die Einzugsebene des zu bearbeitenden Halbzeugs, wie z.B. des Drahts oder des Blechstreifens, exakt in Fluchtung mit der Schnittebene 72 (vgl. Figur 2) zu halten, ist eine besondere Befe¬ stigung der Gegenschnittplatte 74 am Pressenständer 20 vorgesehen, die nachfolgend anhand der Figuren 2 und 5 bis 7 näher erläutert werden soll. In diesen Figuren sind Bauteile, die einander entsprechen mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei die Elemente der Ausfüh¬ rungsform gemäß Figur 7 einen Apostroph erhalten haben.
Der Pressenständer 20 trägt frontseitig ein Führungs¬ teil 76 für den Pressenbär 78. Das Führungsteil ist U- förmig ausgebildet und weist zwei nach unten weisende Schenkel 80 und 82 auf, an die die Gegenschnittplatte 74 direkt schraubbar ist. Die beiden Schenkel 80 und 22 enden in der Schnittebene 72 und die Gegenschnittplatte 74 schließt die beiden Schenkel zu einem geschlossenen Rahmen, wodurch sich ein günstiger Kraftfluß von der Schnittplatte in den Pressenständer ergibt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die Gegenschnittplatte 74 mittels Schrauben 84,86 unmittel¬ bar an die Schenkel 80,82 angeschraubt. Falls die Gegenschnittplatte nachgeschliffen werden sollte, sind keine zusätzlichen Vorkehrungen zu treffen, um die Lage der Schnittebene 72 beizubehalten. Diese liegt durch die unteren Stirnseiten der Schenkel 80,82 ein für alle Mal fest.
Die Gestaltung des Führungsteils 76,76' erlaubt auch die Verwendung herkömmlicher Gegenschnittplatten 74', die sich auf einem Pressentisch 88' unter Zuhilfenahme von Nutensteinen 90'abstützen. In diesem Fall erfolgt die Verschraubung zwischen Pressentisch und Führungs¬ teil 76' unter Zwischenschaltung von Distanzhülsen 92' und Distanzscheiben 93', die bei der Nachbearbeitung der Gegenschnittplatte 74' ebenfalls um das gleiche Maß abzuarbeiten sind. Die beiden Varianten der Befestigung der Gegen- schnittplatten 74,74' an der Presse 10 sind in der Fi¬ gur 2 anhand einer etwas abgewandelten Ausführung des Bearbeitungszentrums angedeutet. Ansonsten entspricht der modulare Aufbau des Bearbeitungszentrum im we¬ sentlichen demjenigen gemäß Figur 1. Auch hier wird die Antriebskraft vom Hauptantrieb 4 zum Haupt-Antriebsrad 22 über ein Zugmittel 98 übertragen, wobei wiederum der Antrieb der Pressen-Exzenterwellen über identische Zwi¬ schenzahnräder 100 erfolgt, die mit identisch ver¬ zahnten Kopplungs-Zahnrädern in Kämmeingriff stehen, so daß ein gleichgeschalteter Antrieb der Werkzeugaggre¬ gate in den verschiedenen Arbeitsmodulen gewährleistet ist. Der Kämmeingriff der Kopplungs-Zahnräder liegt ebenfalls vorzugsweise im Bereich der Schnittstelle zwischen Sockelgehäuse 2 und Pressenständer 20, so daß sich eine leichte Zusammenfügung der beiden Bauteile ergibt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben gemeinsam, daß die antriebsmäßige Kopplung der Arbeitsmodule untereinander und mit der Presse über Stirnräder erfolgt. Diese Kopplung hat den Vorteil, daß sich eine einfache Kinematik der Abhebebewegung der Ar¬ beitsmodule ergibt, wenn diese in Reihe angeordnet sind. Für den Fall, daß die Arbeitsmodule im Winkel an¬ geordnet werden sollen, ist es von Vorteil, die an¬ triebsmäßige Kopplung über Kegelräder 94,96 zu bewerkstelligen, was in Figur 3 angedeutet ist. Die Presse mit dem Hauptantrieb ist in dieser Ausführungs¬ form mit dem Bezugszeichen 10' versehen, die benachbar¬ ten Arbeitsmodule mit den Bezugsnummern 6' und 8' .
Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt die Umrüstung des Bearbeitungszentrums in der Weise, daß ein kompletter Arbeitsmodul 6,8 an einer vom Bearbeitungszentrum abgelegenen Stelle aufgebaut und bei Bedarf mittels ei¬ ner grob arbeitenden Transporteinrichtung, wie z.B. ei¬ nes Gabelstaplers ausgetauscht wird.
Selbstverständlich sind Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise die Antriebskraftübertragung von der Presse auf die Arbeitsmodule über Zahnräder erfolgen, die in den Eck- bereichen der aneinander grenzenden Gehäusekästen ange¬ ordnet sind. Es können auch pro Schnittstellenebene mehrere Kopplungszahnräder vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebseinheit für ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen Arbeitsmodulen mit zeitlich zwangläufig gesteuerten Werkzeugen, wie z.B. Biegewerkzeugen, Einzügen, 'Schweißstationen, Montageeinheiten oder dgl. , dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit als Presse (10) ausgebildet ist, die den Hauptantrieb (4) für das Bearbeitungszentrum aufweist, und daß der Antrieb benachbarter Ar- beitsmodule (6, 8; 6',8') über miteinander kämmende Zahnräder (30, 32, 34; 94, 96) erfolgt, die die Schnittstellenebene (Es) zwischen den Arbeitsmodulen überbrücken.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockel (38,40) der der Presse (10) benachbarten Module (6,8) ein einheitliches Rastermaß aufweisen und mit Durchbrüchen (42 bis 48) für den Eingriff eines Gabelstaplers ausgestattet sind.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Presse (10) in ihrem Soc¬ kel (2) den Hauptantrieb (4) und in ihrem Pressenge¬ häuse (20) eine Antriebsverzweigung zu beiden Seiten aufweist.
4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmodule (6,8) mit Arretiereinrichtungen ausgestattet sind, mit denen die Nullstellung der Werkzeuge zueinander festlegbar ist.
5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsmäßige Kopp¬ lung der Arbeitsmodule über vorzugsweise geradverzahnte Stirnräder (30, 34) erfolgt und die Löserichtung der Module parallel zur Schnittstellenebene (Es) ausge¬ richtet ist.
6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressengehäuse (20) ein im wesentlichen mittig gelagertes Haupt-An¬ triebsrad (22) hat, das über Zwischenräder (30,32) den Antrieb auf benachbarte Arbeitsmodule (6,8,52) bewirkt.
7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse auf einem den
Hauptantrieb (4) aufnehmenden Gehäusesockel (2) einen Pressenständer (20) trägt, an den ein nach unten offe¬ nes, U-förmig gestaltetes Führungsteil (76;76') für den Pres-senbären (78;78') befestigt ist, an dessen nach unten weisende Schenkel (80,82;80',82') eine Gegen¬ schnittplatte (74;74') direkt schraubbar oder wahlweise mittels Distanzhülsen (92',93') ein Pressentisch (88') befestigbar ist.
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