WO2007062727A2

WO2007062727A2 - Bearbeitungsmaschinenanordnung und verfahren zum bearbeiten von pleuelstangen für verbrennungsmotoren

Info

Publication number: WO2007062727A2
Application number: PCT/EP2006/010543
Authority: WO
Inventors: Stefan Hansch; Markus Göggerle
Original assignee: Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
Priority date: 2005-12-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2007-06-07
Also published as: WO2007062727A3; DE102005057785A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschinenanordnung (100; 200; 300) und ein Verfahren zum Bearbeiten von Pleuelstangen (10) für Verbrennungsmotoren. Die Bearbeitungsmaschinenanordnung (100; 200; 300) hat modulare Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) zur Durchführung jeweils eines oder mehrerer Bearbeitungsschritte an einer Pleuelstange (10) und eine Fördereinrichtung (120; 220; 320) zur Verkettung der Bearbeitungsstationen und zur Förderung der Pleuelstangen (10) zwischen den Bearbeitungsstationen, wobei die Bearbeitungsstationen separat von der Bearbeitungsmaschinenanordnung betreibbar sind.

Description

Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH, Auguste-Kessler-Straße 20, D-73433 Aalen

Bearbeitungsmaschinenanordnung und Verfahren zum Bearbeiten von Pleuelstangen für Verbrennungsmotoren

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschinenamordnung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Pleuelstangen für Verbrennung&vnotoren .

Pleuel oder Pleuelstangen werden z.B. aus legiertem vergϋ- 5 tungsstahl. der im Gesenk geschmiedet wird, auch legierten; Stahlpulver als Sintert'chmiedteil hergestellt. Es gibt &us Pleuelstangen aus Gussei.seri mit Kugelgraphit oder aus Te-mper gus . Nachdem Gießen uαd/oder Schmieden werden Pleuelstangen nachbearbeitet. Es werden z.B. Bohrungen angebracht.. ά-:«.s gro - j.0 ße und das kleine Auge einer Pleuelstange werden gebohrt, ge- fast oder dergleichen. Ferner muss der Pleueldeckel an dem Pleuelfuß oder -schaft montiert werden, wofür Montagebchrun- gen, Gewinde der dergleichen erforderlich sind. .Bei. Pleuelstangen in Bruchtechnik werden zunächst einteilige herge- i5 stellte Pleuelstangen mit einer Sollbruchstelle versehen, εo dass anschließend ein Pleueldeckel von einem Pleuelfufέ einer jeweiligen Pleuelstange weggebrochen werden kann, beispielsweise hydraulisch abgesprengt/gecrackt . Dadurch entsteht eine körnige Bruchfläche, die charakteristisch und individuell für

20 eine jeweilige Pleuelstange ist, so dass bei der Montage ein präziser Sitz des Pleueldeckels auf dem Pleuelfuß erzielt wird. Bekannte Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung der Pleuelstangen sind Spezialmaschinen, die mehrere Arbeitsschritte durchführen, so dass die Pleuelstangen die Maschine vollständig oder im wesentlichen vollständig endbearbeitet verlassen. 5 Der Aufbau einer solchen Spezial -Bearbeitungsmaschine ist jedoch kompliziert. Bei Ausfall einer einzigen Teilfunktion der Bearbeitungsmaschine fällt die Bearbeitungsmaschine insgesamt aus .

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine un- lo komplizierte und einfache Bearbeitungsmaschinenanordnung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Bearbeitung von Pleuelstangen für Verbrennungsmotoren bereitzustellen.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Bearbeitungsmaschinenanordnung zum insbesondere spanabhebenden Bearbeiten von Pleuel - i5 Stangen für Verbrennungsmotoren, mit modularen Bearbeitungs- stationen zur Durchführung jeweils eines oder mehrerer Bearbeitungsschritte an einer Pleuelstange, und mit einer Fördereinrichtung zur Verkettung der Bearbeitungsstationen und zur Förderung der Pleuelstangen zwischen den Bearbeitungssta-

20 tionen vorgesehen, wobei die Bearbeitungsstationen separat von der Bearbeitungsmaschinenanordnung betreibbar sind. Ferner ist zur Lösung der Aufgabe gemäß einem weiteren unabhängigen Anspruch ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Bearbeitungsmaschinenanordnung vorgesehen .

25 Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, für einen jeweiligen Bearbeitungsschritt oder eine Gruppe von wenigen Bearbeitungsschritten eine individuelle Bearbeitungsmaschine bereitzustellen, die an sich auch separat von der Bearbeitungsmaschinenanordnung betreibbar ist. Dadurch wird ein mo- o dulares Konzept geschaffen, bei dem einzelne Komponenten bzw. Bearbeitungsstationen beliebig austauschbar sind. Es können einfache, standardisierte Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Mehrspindelbohr- und/oder Fräsmaschinen verwendet werden. Teure und komplizierte Spezialmaschinen sind nicht erforderlich.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsschritte derart auf die Bearbeitungsstationen bzw. die Bearbeitungsmaschinen an den Bearbeitungsstationen aufgeteilt sind, dass die jeweiligen Bearbeitungszeiten pro Bearbeitungsstation jeweils etwa gleich lang sind. Dadurch entsteht eine vertaktete Bearbeitung und die Bearbeitungsstationen werden möglichst gleichmäßig ausgelastet. Die so ausgestaltete Bearbeitungsmaschinenanordnung ermöglicht einen optimalen Nutzungsgrad.

Die Bearbeitungsstationen sind vorteilhafterweise sequentiell nacheinander angeordnet. Es versteht sich, dass für Bearbeitungsschritte, die kompliziert und/oder aufwendig sind, auch parallele Bearbeitungsstationen zweckmäßig sind. Die Fördereinrichtung bedient dann die beiden Bearbeitungsstationen parallel, das heißt sie teilt die zu bearbeitenden Pleuel- Stangen individuell abgestimmt auf die jeweilige Bearbeitungskapazität der jeweiligen parallelen Bearbeitungsstation auf, so dass die Bearbeitungsstation optimal ausgelastet ist.

Besonders bevorzugt ist, dass die Bearbeitungsstation jeweils eine standardisierte und somit günstige und leicht austausch- bare spanabhebende Mehrspindelmaschine aufweisen.

Die nachfolgende Aufteilung von Bearbeitungsschritten hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt:

An einer ersten Bearbeitungsstation werden die an den beiden Augen der Pleuelstangen erforderlichen Bearbeitungsschritte durchgeführt . Beispielsweise werden das große und/oder das kleine Auge gebohrt . Die Bearbeitungsmaschine an dieser Bearbeitungsstation kann auch zum Fasen eines oder beider Augen ausgestaltet sein. Diese Fase wird zweckmäßigerweise vorn und/oder hinten angebracht . Nach dem die spanabhebende Vorbearbeitung senkrecht zur Flachseite der Pleuelstange durchgeführt ist, mithin die beiden Augen bearbeitet sind, werden an einer oder mehreren Bearbeitungsstationen spanabhebende Bearbeitungsschritte im Wesentlichen parallel zu einer Schaftrichtung der Pleuelstangen durchgeführt.

Bei dieser parallel zur Schaftrichtung orientierten Bearbeitung werden beispielsweise Montagebohrungen an einem Pleuel - fuß und einem Deckel des Pleuels gebohrt . Zweckmäßigerweise sind Pleuelfuß und Deckel noch miteinander verbunden, das heißt die Pleuelstange ist noch einstückig.

Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass an einer Bearbeitungsstation mindestens ein, zweckmäßigerweise mehrere Stufenbohrer vorhanden sind, mit denen sozusagen in einem Bohrungsarbeitsgang Bohrabschnitte mit unterschiedlichen Bohr- durchmessern bohrbar sind. Auf diesem Wege kann äußerst effizient und schnell ein Bohrloch komplett hergestellt werden, das die erforderlichen Durchmesser, die in Längsrichtung der Bohrung gestuft sind, aufweist.

Vorteilhafterweise wird die spanabhebende Bearbeitung paral- IeI zur Schaftrichtung der Pleuelstangen auf drei Bearbeitungsstationen aufgeteilt:

Eine erste Bearbeitungsstation senkt Schraubenkopfauflagen der Montagebohrungen und führt die Schraubenbearbeitung komplett durch, das heißt die Bohr- und/oder Fräsmaschine der ersten Bearbeitungsstation bohrt beide Montagelöcher einer Kolbenstange in einem oder mehreren Arbeitsgängen.

An einer zweiten Bearbeitungsstation werden dann Fräs- und Bohrarbeitsgänge an einer jeweiligen Pleuelstange von hinten durchgeführt, das heißt entgegengesetzt der vorherigen Bearbeitungsrichtung beim Einbringen der Montagebohrungen . Beispielsweise wird ein Ölloch an dem kleinen Auge gebohrt und entgratet. Ferner werden an dieser Bearbeitungsstation zweckmäßigerweise die Montagebohrungen bzw. Schraubenlöcher von hinten gesenkt.

An einer dritten Bearbeitungsstation für die spanabhebende Bearbeitung in Schaftrichtung schneidet eine weitere Bearbeitungsmaschine Gewinde in die Montagebohrungen.

Es versteht sich, dass die Vorbearbeitung der beiden Augen auch nach den Bearbeitungsschritten zur spanabhebenden Bearbeitung in Schaftrichtung durchgeführt werden können.

Nachdem die Vorbearbeitung der Pleuelstangen somit abgeschlossen ist, ist es vorteilhaft, die Pleuelstangen zu brechen, das heißt den Deckel einer Pleuelstange vom Pleuelfuß bzw. -schaft zu trennen. Hierfür ist zweckmäßigerweise mindestens eine weitere Bearbeitungsstation vorgesehen, die vorteilhaft ein Bruchtrennen durchführt. Beispielsweise ist dort eine Laserbearbeitungsmaschine vorgesehen, die Bruchkerben an einer jeweiligen Pleuelstange anbringt. Sodann bricht die Be- arbeitungsmaschine den Pleueldeckel vom Pleuelfuß. Es ist vorteilhaft, wenn an dieser Bearbeitungsstation bereits der Deckel wieder am Pleuelfuß montiert wird, beispielsweise durch Einbringen von Schrauben, beispielsweise sogenannten Dehnschrauben, so dass die Pleueldeckel an demjenigen Pleuel- fuß bzw. Pleuelschaft unverlierbar bleiben, von dem sie zuvor abgetrennt worden sind.

An einer oder mehreren weiteren Bearbeitungsstationen werden die Pleuelstangen dann endbearbeitet. Beispielsweise ist eine Bearbeitungsstation dafür vorgesehen, eine sogenannte V- Schräge am kleinen Auge vorzusehen sowie eine Stirnsenkung und Fasung am kleinen und/oder großen Auge durchzuführen.

Eine weitere Bearbeitungsstation bzw. eine Bearbeitungsmaschine schließt die Bearbeitung der beiden Augen vorteilhaft- erweise ab. Zunächst führt die Bearbeitungsmaschine eine Zwischenbohrung durch, um sodann im Rahmen einer Feinbohrung eine optimale Maßgenauigkeit herzustellen. Zweckmäßigerweise wird die Feinbohrung mit Hilfe eine Messsteuerung durchgeführt, so dass ein exaktes Maß gebohrt wird.

Es versteht sich, dass an einer oder mehreren Bearbeitungsstationen auch eine Messstation vorgesehen sein kann, um den jeweiligen Bearbeitungsschritt zu kontrollieren.

Die Werkstückwechsel werden dadurch effizienter, dass an einer oder mehreren Bearbeitungsstationen Werkstückwechsler vorgesehen sind.

Die Fördereinrichtung enthält vorteilhafterweise zwischen den Bearbeitungsstationen angeordnete Linearförderer, beispielsweise Förderbänder, Rollenbahnen, Förderketten oder dergleichen. Auch Gurtbänder, miteinander verzahnte Plattenbänder oder sonstige Fördermittel sind zweckmäßig. Der Begriff Linearförderer soll nicht dahingehend verstanden werden, dass nur eine geradlinige Vorförderung von einer Bearbeitungsstation zur nächsten durchgeführt wird. Auch Kurvenbahnen sind im Rahmen der Linearförderung möglich. Vorteilhafterweise sind an den Linearfördern endseitig Entnahme- und/oder Ablagestationen vorgesehen. Diese Stationen dienen vorteilhafterweise als Zwischenpuffer für die Pleuelstangen. Sequenziell aneinandergeordnete Linearförderer kön- nen auch eine zwischengeschaltete gemeinsame Entnahme- und/oder Ablagestation aufweisen.

Im Bereich einer jeweiligen Entnahme- und/oder Ablagestation ist vorteilhafterweise ein Roboter vorhanden, der die Pleuelstangen von der Fördereinrichtung entnimmt und die zugeordne- te Bearbeitungsstation mit diesen Pleuelstangen bestückt, beispielsweise einen dort angeordneten Werkstückwechsler.

Es ist auch möglich, dass der Roboter unmittelbar einen Bestandteil einer Werkstückstation einer Bearbeitungsstation bildet, so dass kein zusätzlicher Werkstückwechsler erforder- lieh ist. Wenn ein solcher Werkstückwechsler zusätzlich zu einem Roboter vorhanden ist, wird der Werkstückwechsel dadurch insgesamt effizienter.

Eine vorteilhafte Anordnung kann auch vorsehen, dass ein Roboter zwischen einer Entnahmestation eines Linearförderers, der Pleuelstangen zufördert, und einer Ablagestation eines zweiten Linearförderers angeordnet ist, der die Pleuel, nachdem sie an der Bearbeitungsstation bearbeitet worden sind, wieder wegfördert .

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert: Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschinenanordnung von oben, bei der Roboter zwischen einer Entnahmestationen eines zufördernden Linearförderers und einer Ablagestation eines wegfördernden Linearförderers angeordnet sind,

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschinenanordnung von oben, bei der Roboter teilweise einen Bestandteil einer jeweiligen Bearbeitungsstation bzw. einer Bearbeitungsmaschine bilden, wobei die Bearbeitungsmaschinen keine Werkstückwechsler aufweisen,

Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Bearbeitungsmaschinenanordnung ähnlich dem

Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 , ebenfalls von o- ben, bei dem die Bearbeitungsstationen Werkstückwechsler und zudem Roboter aufweisen,

Figur 4 eine Draufsicht einer von den Bearbeitungsmaschi- nenanordnungen gemäß Figuren 1, 2 und 3 zu bearbeitenden Pleuelstange,

Figur 5 eine Querschnittsansicht der Pleuelstange gemäß Figur 4, etwa entlang einer Linie V-V,

Figur 6 eine Draufsicht auf die Pleuelstange gemäß Figur 4, und

Figur 7 einen Stufenbohrer einer Bearbeitungsmaschine einer der Bearbeitungsmaschinenanordnungen gemäß Figuren 1, 2 oder 3.

In den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Bearbeitungsmaschinen- anordnungen 100, 200 und 300 dienen zur insbesondere spanabhebenden Bearbeitung von Pleuelstangen 10 für Verbrennungsmotoren, beispielsweise Kraftfahrzeugmotoren. Die Pleuelstangen 10 werden an Bearbeitungsstationen 110-116, 210-216 und 310- 316 spanabhebend, mit Lasern, mit Brechvorrichtungen oder dergleichen bearbeitet. Die Bearbeitungsstationen 110-116, 210-216, 310-316 sind sequenziell nacheinander angeordnet und mittels Fördereinrichtungen 120, 220, 320 miteinander verkettet, die Pleuelstangen 10 von einer 110-116, 210-216, 310-316 zur jeweils nächsten Bearbeitungsstation 110-116, 210-216, 310-316 fördern.

Die Bearbeitungsstationen 110-116, 210-216, 310-316 enthalten Bearbeitungsmaschinen 140-146, 240-246, 340-346, die mit Ausnahme der Bearbeitungsmaschinen 144, 244, 344 standardisierte spanabhebende Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Mehrspindel-Bohrmaschinen oder Mehrspindel-Fräsmaschinen, sind, die zweckmäßigerweise mehrere spanabhebende Bearbeitungsschritte gleichzeitig an den Pleuelstangen 10 durchführen können.

Durch dieses modulare Konzept mit gleichartigen Bearbeitungsmaschinen 140-143, 145, 146, 240-243, 245, 246 , 340-343, 345, 346 ist es erleichtert, die eine oder andere dieser Bearbeitungsmaschinen durch eine zusätzliche Bearbeitungsma- schine zu ergänzen oder beim Ausfall der jeweiligen Bearbeitungsmaschine durch eine Ersatzmaschine zu ersetzen.

Die Bearbeitungsmaschinen 144, 244, 344 sind Bearbeitungszentren, die mehrere Arbeitsschritte an beispielsweise sternförmig angeordneten Bearbeitungsplätzen 147, 247, 347 durch- führen können, die später im einzelnen erläutert werden.

Die Bearbeitungsschritte bei der Bearbeitung von Pleuelstangen 10 sind derartig auf die Bearbeitungsstationen 110-116, 210-216, 310-316 aufgeteilt, dass die Bearbeitungszeiten an der jeweiligen Bearbeitungsstation etwa gleich lang sind. Beispielsweise etwa 25 bis 30 Sekunden. Die Bearbeitungsmaschinenanordnungen 100, 200, 300 unterscheiden sich im We- sentlichen durch die unterschiedlichen Förderkonzepte bei der Vorförderung der Werkstücke bzw. Pleuelstangen sowie beim Werkstückwechsel an der jeweiligen Bearbeitungsmaschine 140- bl46, 240-246 und 340-346. Die einzelnen Bearbeitungsschritte s an den Pleuelstangen sind bei den Bearbeitungsmaschinenanordnungen 100, 200, 300 jedoch gleichartig strukturiert:

An den Bearbeitungsstationen 110, 210, 310 werden die Pleuelstangen 10 werden senkrecht zu ihrer Flachseite spanabhebend bearbeitet: beispielsweise werden ein großes Auge 11 und ein lo kleines Auge 12 einer Pleuelstange 10 vorgebohrt, dann vollgebohrt ferner anschließend nachgebohrt und vorne und hinten gefast . Es versteht sich, dass die jeweiligen Bearbeitungsstationen 110, 210, 310 auch mehrere spanabhebende Bearbeitungsmaschinen aufweisen können.

i5 An den Bearbeitungsstationen 111, 211, 311 beginnt eine spanabhebende Bearbeitung der Pleuelstange 10 im Wesentlichen parallel zu einer Schaftrichtung 13 eines Schaftes 14 einer Pleuelstange 10, die bis zu den Bearbeitungsstationen 113, 213, 313 andauert.

20 Die Bearbeitungsmaschinen 141, 242, 343 senken zunächst

Schraubenkopfauflagen 15 für Schrauben bzw. Dehnschrauben 16 und bohren sodann Montagebohrungen 17 für die Schrauben 16 durch seitliche Vorsprünge 18 an den Pleuelstangen hindurch. Die Montagebohrungen 17 weisen Abschnitte 19, 20 und 21 mit

25 unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Bearbeitungsmaschinen 141, 241, 341 bohren die durch Montagebohrungen 17 in einem einzigen Bohrgang mittels eines Stufenbohrers 50, der korrelierend mit den Abschnitten 19-20 Abschnitte 51-53 an seinem Schneideteil 54 aufweist . Die Bearbeitungsmaschinen 142, 242, 343 an den Bearbeitungsstationen 112, 212, 312 senken die Montagebohrungen 17 von hinten, in der Zeichnung von unten, und bohren eine Durchgangsbohrung 222 von außen her in das kleine Auge 12. Zweck- mäßigerweise senken die Bearbeitungsmaschinen 142, 242, 342 die Durchgangsbohrung 22 von hinten, in der Zeichnung von unten. Auch ein anschließendes Entgraten der Durchgangsbohrung 22 ist zweckmäßig. Die Durchgangsbohrung 22 bildet ein Ölloch für das kleine Auge 12.

Die Bearbeitungsmaschinen 143, 243, 343 schneiden Gewinde 23 in die Durchgangsbohrungen 22.

Die Bearbeitungsmaschinen 144, 244, 344 bringen zunächst mit Hilfe eines Lasers Bruchkerben etwa entlang einer Linie 23 an den Pleuelstangen 10 im Bereich des großen Auges 11, etwa entlang einer Linie 23 an. Sodann trennen die Bearbeitungsmaschinen 144, 244, 344 einen Deckel 25 von einem Pleuelfuß 26 bzw. vom Schaft 14 der Pleuelstangen 10. Beispielsweise werden die Deckel 25 hydraulisch abgesprengt bzw. gecrackt . Sodann wird eine jeweiligen Pleuelstange 10 zum nächsten der zweckmäßigerweise sternförmig angeordneten Bearbeitungsplätze 147, 247, 347 weiter gefördert, wo der Deckel 25 an dem Pleuelfuß 26 befestigt wird, das heißt wo die Schrauben 16 in die Montagebohrungen 17 eingeschraubt werden. Zweckmäßigerweise führen die Bearbeitungsmaschinen 144, 244, 344 eine nicht dargestellte Buchse einer jeweiligen Pleuelstange 10 zu und montieren vorteilhafterweise diese Buchse.

Die Bearbeitungsmaschinen 145, 245, 345 an den Bearbeitungsstationen 115, 215, 315 bringen V-Schrägen an den kleinen Augen 12 an. Ferner senken und fasen die Bearbeitungsmaschinen 145, 245, 345 das kleine und/oder das große Auge 11, 12 von vorn und/oder von hinten. Die Bearbeitungsmaschinen 146, 246, 346 an den Bearbeitungsstationen 116, 216, 316 führen eine Endbearbeitung des großen und/oder des kleinen Auges 11, 12 durch. Beispielsweise bohren sie die beiden Augen 11, 12 zwischen und führen zweckmä- ßigerweise anschließend eine Feinbohrung durch. Die Bearbeitungsmaschinen 146, 246, 346 arbeiten mit einer Messsteuerung, d.h. die Fertigungstoleranz bei den Bohrungen an den Augen 11, 12 ist optimal.

Die Bearbeitungsmaschinen 140-143, 145, 146, 240-243, 245, 246 , 340-343, 345, 346 weisen zweckmäßigerweise Schlitten 148 auf, beispielsweise Horizontal- und/oder Vertikalschlitten sowie zweckmäßigerweise auch in Z-Richtung verfahrbare Schlitten und/oder einzeln oder gruppenweise verfahrbare Spindeln zur Positionierung ihrer jeweiligen Schneid-, Bohr- oder Fräswerkzeuge relativ zu den Werkstücken bzw. Pleuelstangen IC .

Den Bearbeitungsstationen können Messstationen zugeordnet sein, beispielsweise Messstationen 117, 118; 217, 218; 317, 318, die den Bearbeitungsstationen 110, 116; 210, 216; 310, 316 zugeordnet sind oder einen Bestandteil der jeweiligen Bearbeitungsstation bilden.

Die Bearbeitungsmaschinen 140 bis 146, 240 bis 246, 340 bis 346 sind zweckmäßigerweise mit Spanabfuhreinrichtungen 60 ausgestattet, die beispielsweise Spanförderbänder, Aufnahme- behälter für Späne oder dergleichen umfassen.

Bei den Bearbeitungsmaschinenanordnungen 10 sind unterschiedliche Werkstücktransport- und Wechselkonzepte realisiert, die nachfolgend näher erläutert werden. Bei der Bearbeitungsmaschinenanordnung 100 fördern Linearförderer 121 bis 128 der Fördereinrichtung 120 die Kolbenstangen 10 zunächst zur Bearbeitungsstation 110 und von dort sequentiell zu den nachfolgenden Bearbeitungsstationen 111 bis 116 sowie schließlich von der Bearbeitungsmaschinenanordnung 100 weg.

Der Linearförderer 121, beispielsweise ein Förderband, eine Rollenbahn, eine Förderkette, miteinander verzahnte Platten eines Plattenbandes oder dergleichen, fördert die Kolbenstan- gen 10 bis zu einem Entnahmeplatz 151, wo ein Roboter 130 die Kolbenstangen 10 von dem Linearförderer 121 entnimmt und an einer Werkstückstation 171 der Bearbeitungsmaschine 140 ablegt.

Die Werkstückstationen 170-173, 175, 176 enthalten zweckmäßi- gerweise Werkstückwechsler, beispielsweise einen oder mehrere Werkstücktische oder Werkstück-Querträger, die an einer Schwenkarmanordnung befestigt und wechselweise in den Bearbeitungsbereich der Bearbeitungsmaschine 140-143, 145, 146 horizontal bzw. vertikal schwenkbar sind.

Zweckmäßigerweise enthalten die Werkstückstationen 170-173, 175, 176 einen Mehrfach-Werkstückträger, beispielsweise Paletten, sodass gleichzeitig mehrere Werkstücke von der jeweiligen Bearbeitungsmaschine 140 bearbeitbar sind. Von der Bearbeitungsmaschine 140-143, 145, 146 fertig bearbeitete KoI- benstangen 10 entnimmt der Roboter 130 der Werkstückstation 170 und legt sie an einem Ablageplatz 162 des Linearförderers 122 ab, von dem der Linearförderer 122 die Kolbenstangen 10 weiter zu einem Entnahmeplatz 152 bei der Bearbeitungsstation 111 fördert. Die Linearförderer 122 bis 127 haben jeweils einen Ablageplatz 162 bis 167, von dem sie dort abgelegte Kolbenstangen 10 zu einem Entnahmeplatz 152 bis 157 weiterfördern.

Bei den Entnahmeplätzen 151 bis 157 und den Ablageplätzen 162 bis 168, insbesondere dazwischen, ist jeweils ein Roboter 130 bis 136 angeordnet, der Kolbenstangen 10 von der Fördereinrichtung 120 entnimmt, einer zugeordneten Werkstückstation 170 bis 176 bzw. der Bearbeitungsmaschine 144 zuführt und dort jeweils bearbeitete Kolbenstangen 10 entnimmt und wieder auf die Fördereinrichtung 120 auflegt.

Die Entnahmeplätze 152 bis 157 sowie die Ablageplätze 162 bis 168 bilden zweckmäßigerweise Zwischenpuffer für die Kolbenstangen 10, um zeitliche BearbeitungsSchwankungen auszugleichen. Auch die Linearförderer 121 bis 128 bilden vorteilhaft derartige Zwischenpuffer, wobei beispielsweise mit Hilfe einer veränderten Fördergeschwindigkeit, durch entsprechende Leerplätze bei den Linearförderern 121 und 128 oder dergleichen eine geeignete Zwischenpufferkapazität geschaffen ist .

Bei der Bearbeitungsmaschinenanordnung 200 bilden Roboter 230 bis 236 Bestandteile der jeweiligen Bearbeitungsstation 210 bis 216 bzw. der dort angeordneten Bearbeitungsmaschine 240 bis 246. Die Roboter 230 bis 233, 235, 236 erfüllen die Funktion von Werkstückwechslern bei den Werkstückstationen 270 bis 273, 275, 276.

Die Roboter 230 und 236 bedienen zusätzlich die Messstationen 217, 218.

Die Messstationen 217, 218 sind zwischen Entnahme- und Ablageplätzen 251, 262 bzw. 257 und 268 angeordnet. Auch der Roboter 234 ist zwischen einem Entnahmeplatz 255 und einem Ab- lageplatz 266 positioniert. Die Linearförderer 222 bis 225 sind jedoch unmittelbar aneinander angeordnet und haben zwischengeschaltete kombinierte Entnahme- und Ablageplätze 252 bis 254. Ebenso sind auch die Linearförderer 226 und 227 un- 5 ter Zwischenschaltung eines kombinierten Entnahme- und Ablageplatzes 256 unmittelbar ineinander übergeführt, wobei die Bearbeitungsstationen 211 bis 213, 215 unmittelbar neben den kombinierten Entnahme- und Ablageplätze 252 bis 254 und 256 angeordnet sind, von denen die Roboter 231 bis 233, 235 Pleu- lo elstangen 10 entnehmen und auf denen die Roboter die jeweils zwischen bearbeiteten oder fertig bearbeiteten Pleuelstangen 10 wieder ablegen können.

Eine Fördereinrichtung 320 der Bearbeitungsmaschinenanordnung 300 gleicht im Wesentlichen der Fördereinrichtung 220, i5 sodass im Wesentlichen gleiche, d.h. um 100 erhöhte Bezugszeichen für gleiche oder gleichartige Komponenten verwendet sind. Im Unterschied zu den Bearbeitungsmaschinen 240 bis 246 sind bei den Bearbeitungsmaschinen 340 bis 343, 345, 346 sowohl Roboter 330 bis 333, 335, 336 als auch Werkstückwechsler

2o 380 bis 383, 385, 386, beispielsweise mehrere wechselseitig zur Bearbeitungsseite bzw. zur Werkstückwechselseite hin schwenkbare Arbeitstische, Werkstückpaletten oder dergleichen bei den jeweiligen nicht näher bezeichneten Werkstückstationen der Bearbeitungsmaschinen 340 bis 343, 345, 346 angeord-

25 net und bilden zweckmäßigerweise Bestandteile davon.

Die Bearbeitungsstationen 110 bis 116, 210 bis 216 und 310 bis 316 können jeweils autark betreibbar sein, d.h. jeweils individuelle Maschinensteuerungen aufweisen. Besonders zweckmäßig ist jedoch eine vernetzte Steuerung, wobei beispiels- 0 weise bei der Bearbeitungsmaschinenanordnung 300 eine zentrale Steuerung die lokalen, nicht näher bezeichneten Steuerun- gen der Bearbeitungsstationen 310 bis 316 und/oder die Fördereinrichtung 320 zentral steuert und/oder überwacht.

Es versteht sich, dass beliebige Kombinationen der vorgenannten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bearbeitungsma- schinenordnungen ohne weiteres möglich sind. Ferner sind die Bearbeitungsmaschinenanordnungen 100, 200 und 300 auf Grund ihres modularen Konzeptes jederzeit erweiterbar bzw. sind die Bearbeitungsmaschinen der Bearbeitungsstationen leicht austauschbar. So ist es auch möglich, erforderlichenfalls weite-- re Bearbeitungskapazität in die jeweilige Bearbeitungsmaschinenanordnung einzubringen.

Beispielsweise kann optional eine Bearbeitungsstation 180 der Bearbeitungsstation 112 sozusagen parallel geschaltet werden. Von dem Ablageplatz 163 zweigt ein Linearförderer 182 Pleuel- Stangen 10 ab und fördert sie zu einer Bearbeitungsmaschine 181 der Bearbeitungsstation 180, wo ein Roboter 184 die Pleuelstangen 10 der Bearbeitungsmaschine 181 zuführt, die beispielsweise die selben Bearbeitungsschritte durchführt, wie die Bearbeitungsmaschine 142. Es ist auch möglich, dass die Bearbeitungsmaschinen 142, 181 unterschiedliche Bearbeitungen durchführen, beispielsweise bei unterschiedlichen Pleuelstangentypen. Von der Bearbeitungsstation 180 bearbeitete Pleuelstangen 10 fördert ein weiterer Linearförderer 183 weg und speist die Pleuelstangen an dem Entnahmeplatz 154 zur weite- ren Bearbeitung wieder in den Föderfluss der Pleuelstangen 10 ein.

Claims

Ansprüche

1. Bearbeitungsmaschinenanordnung zum insbesondere spanabhebenden Bearbeiten von Pleuelstangen (10) für Verbrennungsmotoren, mit modularen Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) zur Durchführung jeweils eines oder mehre-

5 rer Bearbeitungsschritte an einer Pleuelstange (10), und mit einer Fördereinrichtung (120; 220; 320) zur Verkettung der Bearbeitungsstationen und zur Förderung der Pleuelstangen (10) zwischen den Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210- 216; 310-316), wobei die Bearbeitungsstationen separat von lo der Bearbeitungsmaschinenanordnung (100; 200; 300) betreibbar sind.

2. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschritte derart auf die Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) aufge- i5 teilt sind, dass die Bearbeitungszeiten der Bearbeitungsstationen jeweils etwa gleich lang sind.

3. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (110- 116, 180; 210-216; 310-316) sequentiell nacheinander angeord-

2o net sind.

4. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) parallel angeordnet sind und die Fördereinrichtung (120; 220; 320) die parallelen Bearbeitungsstationen parallel bedient.

5. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder meh-

5 rere Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) eine standardisierte spanabhebende Bearbeitungsmaschine (140- 143, 145, 146; 240-243, 245, 246; 340-343, 345, 346), insbesondere eine Bohr- und/oder Fräsmaschine, aufweisen.

6. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorherge- lo henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) eine standardisierte Mehrspindelmaschine aufweisen.

7. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens i5 eine Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) mit einer Bohr- und/oder Fräsmaschine für eine spanabhebende Vorbearbeitung eines großen und/oder eines kleinen Auges (11, 12) einer Pleuelstange (10) aufweist.

8. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 7, dadurch

20 gekennzeichnet, dass an der mindestens einen mindestens einen Bearbeitungsstation das große und/oder das kleine Auge (11, 12) gebohrt und/oder gefast werden.

9. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ei-

25 ne Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) eine Bohr- und/oder Fräsmaschine für eine spanabhebende Bearbeitung im wesentlichen parallel zu einer Schaftrichtung (13) der Pleuelstangen (10) aufweist.

10. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungsstation

(110-116, 180; 210-216; 310-316) zum Bohren von Montageboh- rungen (17) an einem Pleuelfuß (26) und einem Deckel (25) ei- 5 ner jeweiligen Pleuelstange (10) ausgestaltet ist.

11. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) mindestens einen Stufenbohrer (50) zum Bohren der Montagebohrungen (17) lo aufweist, wobei mit dem Stufenbohrer (50) Bohrabschnitte mit unterschiedlichen Bohrdurchmessern bohrbar sind.

12. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Bear- beitungsstation (111; 211; 311) für die spanabhebende Bear- i5 beitung in Schaftrichtung (13) Schraubenkopfauflagen gesenkt und die Montagebohrungen (17) gebohrt werden.

13. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Bearbeitungsstation (112; 212; 312) für die spanabhebende Bear-

20 beitung in Schaftrichtung (13) die Montagebohrungen (17) von hinten gesenkt und/oder eine Durchgangsbohrung (22) an dem kleinen Auge (12) gebohrt wird.

14. nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dritten Bearbeitungsstation (113; 213;

25 313) für die spanabhebende Bearbeitung in Schaftrichtung (13) Gewinde (23) in die Montagebohrungen (17) geschnitten werden.

15. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Pleuelstange (10) bei einer spanabhebenden Bearbeitung in Schaftrichtung (13) noch aus einem einzigen Teil besteht, das den Pleuelfuß (26) und den Deckel (25) umfasst.

16. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens

5 eine Bearbeitungsstation (114; 214; 314) zum Trennen, insbesondere Bruchtrennen, des Pleuelfußes (26) und des Deckels (25) einer jeweiligen Pleuelstange (10) und/oder zum Montieren des Pleuelfußes (26) und des Deckels (25) einer jeweiligen Pleuelstange (10) und/oder zum Montieren einer Buchse ei- lo ner jeweiligen Pleuelstange (10) aufweist.

17. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungsstation (114; 214; 314) eine Laserbearbeitungsmaschine zum Anbringen von Bruchkerben aufweist .

iE

18. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Bearbeitungsstation (115, 116; 215, 216; 315, 316) eine Bohr- und/oder Fräsmaschine für eine spanabhebende Endbearbeitung des großen und/oder des kleinen Auges (11, 12) einer

20 jeweiligen Pleuelstange (10) aufweist.

19. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Endbearbeitung das kleine und/oder das große Auge (11, 12) zwischengebohrt und/oder endgebohrt und/oder Schrägen an dem kleinen und/oder dem gro-

25 ßen Auge (11, 12) angebracht werden.

20. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) einen Werkstückwechsler aufweist.

21. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) eine Messstation (117, 118; 217, 218; 317, 318;) zum Messen der Pleuelstangen (10) zugeordnet ist.

22. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (120; 220; 320) zwischen den Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) angeordnete Linearförderer (121-128, 182, 183; 221-228; 321-328;), insbesondere Förderbänder oder Rollenbahnen oder Förderketten, aufweist.

23. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Linearförderern (121-128, 182, 183; 221-228; 321-328;) mindestens eine Entnahmeund/oder Ablagestation, insbesondere als Zwischenpuffer, für

Pleuelstangen (10), angeordnet ist.

24. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearförderer (121-128, 182, 183; 221-228; 321-328;) an ihrem Anfang in Förderrich- tung eine Ablagestation (162-168; 262, 266, 268; 362, 366, 368) und an ihrem Ende eine Entnahmestation (151-157; 251- 257; 351-357) aufweisen.

25. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fδr- dereinrichtung (120; 220; 320), insbesondere im Bereich einer jeweiligen Entnahme- und/oder Ablagestation, ein Roboter (130-136, 184; 230-236; 330-336) zum Entnehmen der Pleuelstangen (10) von Fördereinrichtung (120; 220; 320) und Bestücken der zugeordneten Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210- 216; 310-316) mit Pleuelstangen (10) und zum Entnehmen bear- beiteter Pleuelstangen (10) von der Bearbeitungsstation (110- 116, 180; 210-216; 310-316) und Positionieren auf der Fördereinrichtung (120; 220; 320) angeordnet ist.

26. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 25, dadurch 5 gekennzeichnet, dass mindestens einer der Roboter (130-136,

184; 230-236; 330-336) einen Bestandteil einer Werkstückstation einer Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310- 316) bildet.

27. Bearbeitungsmaschinenanordnung nach Anspruch 25 oder 26, o dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Roboter

(130-136, 184; 230-236; 330-336) zwischen einer Entnahmestation eines Pleuelstangen (10) zufördernden Linearförderers (121-128, 182, 183; 221-228; 321-328;) und einer Ablagestation eines Pleuelstangen (10) wegfördernden Lάnearförderers 5 (121-128, 182, 183; 221-228; 321-328;) angeordnet ist.

28. Verfahren zum insbesondere spanabhebenden Bearbeiten von Pleuelstangen (10) für Verbrennungsmotoren, mit modularen Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 210-216; 310-316) einer Bearbeitungsmaschinenanordnung (100; 200; 300) zur Durchfüh- o rung jeweils eines oder mehrerer Bearbeitungsschritte an einer Pleuelstange (10), und mit einer Fördereinrichtung (120; 220; 320) zur Verkettung der Bearbeitungsstationen und zur Förderung der Pleuelstangen (10) zwischen den Bearbeitungsstationen, wobei die Bearbeitungsstationen (110-116, 180; 5 210-216; 310-316) separat von der Bearbeitungsmaschinenanordnung (100; 200; 300) betreibbar sind und die folgenden Schritte durchführen:

- erste horizontale spanabhebende Bearbeitung eines großen und/oder eines kleinen Auges (11, 12) einer Pleuelstange 0 (10) , spanabhebende Bearbeitung im wesentlichen parallel zu einer Schaftrichtung (13) der Pleuelstange (10) , insbesondere Bohren von Montagebohrungen (17) an einem Pleuelfuß (26) und einem Deckel (25) der Pleuelstange (10) , - Trennen, insbesondere Bruchtrennen, des Pleuelfußes (26) und des Deckels (25) einer jeweiligen Pleuelstange (10), insbesondere mit Hilfe eines Lasers,

- Montieren des Deckels (25) an dem Pleuelfuß (26) ,

- spanabhebende Endbearbeitung des großen und/oder des klei- nen Auges (11, 12) einer Pleuelstange (10) .

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) und d) durch eine Bearbeitungszentrum einer einzigen Bearbeitungsstation (110-116, 180; 210-216; 310-316) durchgeführt werden.