WO2017174311A1 - Honmaschine mit mehreren arbeitsstationen, fertigungsanlage - Google Patents

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WO2017174311A1
WO2017174311A1 PCT/EP2017/056113 EP2017056113W WO2017174311A1 WO 2017174311 A1 WO2017174311 A1 WO 2017174311A1 EP 2017056113 W EP2017056113 W EP 2017056113W WO 2017174311 A1 WO2017174311 A1 WO 2017174311A1
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WO
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honing
machine
workpiece
inner column
station
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PCT/EP2017/056113
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Inventor
Bernd Nagel
Johannes Lintner
Karl-Günther Roth
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Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh
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    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/40—Specific cleaning or washing processes
    • C11D2111/46—Specific cleaning or washing processes applying energy, e.g. irradiation

Definitions

  • the invention relates to a honing machine for performing honing operations on at least one bore in a workpiece, in particular for honing cylinder bores in a cylinder crankcase.
  • the invention also relates to a production plant with a plurality of processing machines for processing a workpiece and with a conveyor system for conveying workpieces to the processing machines and from the processing machine.
  • Honing is a geometrically indeterminate cutting process in which a multi-bladed bonded cutting tool during a honing operation in the bore performs a two-component working movement resulting in a characteristic surface texture of the machined inner surface, typically with crossed machining marks.
  • the transferred from a honing spindle of a honing machine on the honing tool working movement therefore usually consists of an axially reciprocating stroke movement and one of these superimposed rotational movement.
  • honing finished surfaces can be produced, which meet extremely high requirements in terms of dimensional and form tolerances and in terms of the surface structure. Accordingly, in engine construction, for example, cylinder surfaces, i.
  • machining cylinder treads When machining cylinder treads, several different, successive honing operations are typically performed, e.g. a pre-honing to produce the required basic shape and a finish honing with which the surface structure ultimately required is generated. Measuring steps can be used to check the processing success.
  • a honing plant may contain a plurality of honing machines in an arrangement linked by means of a conveyor system.
  • the German Patent DE 10 2007 045 619 B4 describes a device for fine machining of workpieces, which can be set up in particular for honing and / or fine boring of cylinder bores in cylinder crankcases.
  • a module with a substantially rectangular ground plan one or two horizontally displaceable machining units for honing and / or fine boring are provided on two opposite longitudinal sides.
  • the processing units should be suitable for carrying out all honing processes and also for fine boring.
  • a module is designed as a cabin with side walls along the two longitudinal sides.
  • the processing units are mounted on horizontally movable carriages which run along linear guides which are attached to the mutually facing inner sides of the side walls.
  • WO 2013/1 17482 A1 describes a honing machine for carrying out honing operations of cylinder bores in a cylinder crankcase.
  • the honing machine has a machine base, a plurality of vertical stands arranged in the edge region of the machine base, and a machine head supported by the uprights, which is arranged at a distance above the machine base.
  • a rotary table On the machine base, a rotary table is arranged, which is rotatable about a vertical rotary table axis and has a plurality of workpiece holders, which are offset from each other at a radial distance from the rotary table axis in the circumferential direction such that a workpiece received in a workpiece holder by rotation of the rotary table successively to different Workstations of the honing machine can be transported.
  • At least one of the workstations is an honing station having at least one honing unit carried by the machine shell, which has a honing spindle which is rotatable about a vertical spindle axis and reciprocable parallel to the spindle axis.
  • EP 2 489 465 A1 discloses a honing machine with at least one machining unit equipped with a tool spindle for honing.
  • the honing machine is designed as a ring table honing machine.
  • the honing machine has a device comprising a machine base with a top and a machine top with a bottom.
  • the machine head has a vertical column which has, in an upper column area on its outer side, means for receiving at least one machining unit equipped with a tool spindle for mechanical surface machining.
  • these devices are formed as annular grooves which extend at different heights horizontally around the column and serve as a means for receiving the processing units.
  • the apparatus has a ring table disposed in a lower columnar area about the column and having a device carrier rotatable about a vertical axis of rotation for receiving at least one workpiece receiving device.
  • the ring table and the machine head are each arranged with their underside on top of the machine base and stored stationary on the machine base.
  • the invention has for its object to provide a honing machine with which various honing operations and possibly other processing operations can be performed in short cycle times on a workpiece.
  • the honing machine should be user-friendly and be flexibly combined with different external conveyor systems.
  • a honing machine is to be provided, with which complete machining of cylinder bores on cylinder crankcases is possible with the shortest possible non-machining times available for machining.
  • the invention provides a honing machine with the features of claim 1. Furthermore, a production plant with the features of claim 19 is provided. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.
  • honing machine refers to a numerically controlled processing machine with which at least one honing operation can be performed on a workpiece, so that the processing machine is suitable for honing in this respect eg one or more drilling operations, a deburring operation or a fluid-jet operation.
  • the machine base or the machine base of the honing machine is assigned an inner column so that there is a fixed spatial relationship between the machine base and the inner column.
  • the inner column can be arranged or mounted on the machine base, for example, so that the machine base supports the inner column.
  • the inner column can also be placed directly on the ground and screwed to the machine base only, so that it acts mainly as a lateral support for the inner column.
  • the inner column carries a machine head, which is arranged at a vertical distance above the machine base. Between the machine base and the machine head is a working space of the honing machine.
  • the inner column is a supporting element for the machine head. It also serves as a spacer between machine base and machine head.
  • the term "pillar" generally refers to a free-standing, load-bearing, inherently stable subassembly, which can consist of a single component or can be composed of several interconnected components
  • the supporting function of the upper part of the machine and of the components attached to it is important.
  • This carrying function can be the main function of the inner column, so that it can be optimized for the carrying function.
  • the inner column can be formed, for example, by a tube with a hollow interior high stability and load-bearing capacity can be achieved with comparatively moderate weight and use of materials
  • the tube can be a cylindrical tube (with a circular cross section), also other cross-sectional shapes, eg polygonal shapes, for example a triangular, quadrilateral, in particular square, or one secsec kige (hexagonal) cross-sectional shape are possible.
  • the inner column can also have one or more T-beams or one or more double-T beams or be formed by such a component.
  • the inner column may have a torsion-resistant strut construction, which may be open or externally clad.
  • the inner column may have a plurality of stacked column sections, which are detachably or firmly connected to each other.
  • a pillar portion of the inner column can already be connected to the machine shell, for example by means of screws or by welding before assembly of the overall arrangement, the corresponding can apply to the machine base and the machine base.
  • a column section can already be connected to the machine top, for example by means of screws or by welding, before assembly of the overall arrangement, and the same can apply to the machine base.
  • the inner column is not necessarily a separate component. The- It can be integrated in one component or several components (such as stands or machine head).
  • no processing unit On the outside of the inner column, preferably no processing unit is mounted. Preferably, no means for attaching a processing unit are present on the inner column. All processing units can be mounted at a distance from the inner column on the machine head supported by the inner column. If required, secondary functional units can be attached to the inner column. For example, an adjustable counterholder for fixing the workpiece during processing on the inner column can be provided at an honing station. It is also possible to use the inner column as a carrier for media feeds, e.g. by attaching pipes or hoses to the coolant supply on the outside.
  • the machine head protrudes on one or more sides in a horizontal direction beyond the outer contour of the inner column, so that a mounted on the machine head processing unit can be mounted in a suitable radial or horizontal distance from the inner column or to the outside. There is thus freedom with regard to the relative arrangement of inner column and processing unit (s).
  • the honing machine has a circulation transport system for transporting workpieces on a transport path.
  • the circulating transport system may e.g. be mounted on the machine base.
  • the inner column serves as a carrier for the circulating transport system.
  • transport path here refers to the path that a transported workpiece can take during transport.This path or path can be described by a trajectory.
  • the transport path runs around the inner column.
  • the inner column is thus inside the transport path or in
  • the transport path is preferably closed in the direction of rotation, but this is not mandatory.
  • a workpiece can be transported by moving the circulation transport system successively to different workstations of the honing machine.
  • the working space can thus be accessible from several sides for an operator.
  • a work station is assigned with at least one machining unit for performing a workpiece changing machining operation on the workpiece (eg, a honing honing unit, a drilling unit for boring, a deburring unit for deburring, etc.)
  • the workstation may also be referred to as a machining station.
  • Non-machining work operations are also possible, eg a measuring station for carrying out measurements on workpieces.
  • the circulating transport system forms a machine-internal transfer system with which a quick transfer of the workpieces between the individual workstations can be realized.
  • the machine-internal transfer along the circulating transport path it is possible to make do with a single loading station for loading and unloading the workpiece holders.
  • transfer machines it is thus possible for the workpieces to leave the honing machine at the same point at which they were fed to the honing machine. This facilitates the loading and unloading and in particular the coupling of the honing machine to an external conveyor system.
  • Two charging stations may also be provided at different positions along the transport path, e.g. one for loading and another for unloading the circulating transport system.
  • the honing machine can be linked with other honing machines and / or with other processing machines (for example, precision boring machines) as needed to form a production line.
  • the arrangement can be used in combination with different loading and unloading concepts.
  • At least one honing unit is carried by the machine head.
  • the honing unit is positioned or positionable such that a bore of a workpiece which has been transported by means of the circulating transport system into the vicinity or into a working position or processing position of the honing station can be processed by honing by means of a honing tool carried by the honing spindle.
  • the circulating transport system is arranged to directly convey a workpiece to a working position of the honing station by means of the circulating transport system, the functions of workpiece transport and workpiece positioning are realized by the circulating transport system no separate transfer is required. It is also possible to separate the functions of workpiece transport and workpiece positioning.
  • the inner pillar and the machine head form a T-shaped arrangement, the machine head extending horizontally in a longitudinal direction of the honing machine and projecting longitudinally on both sides beyond the inner pillar.
  • the machine head forms a horizontal "crossbar" of the T-shaped arrangement, so to speak, while the vertically oriented inner column forms the "trunk" of the T-shaped arrangement.
  • a particularly stable arrangement results when a center of gravity of the machine head is located vertically above a base of the inner column.
  • the load caused by the weight of the machine upper part can be well supported by the inner column without causing relevant tilting moments.
  • a symmetrical T-arrangement may be favorable, but is not mandatory.
  • the machine head can also protrude for a different length over the inner column in the longitudinal direction.
  • the inner column may be advantageous to provide additional structural elements in addition to the inner column for supporting the machine upper part.
  • another column is provided for supporting the machine head so that the machine head is supported by the inner pillar and the further pillar. This embodiment may be particularly advantageous if the machine head protrudes on opposite sides laterally far across the inner column.
  • the further column may be attached to the side which protrudes farther from the inner column.
  • a generally existing lateral distance between the inner column and the other column can be adapted to the requirements.
  • the further column is also arranged in the space enclosed by the transport path, the further column is preferably arranged outside the transport path, so that a portion of the transport path passes through an underpass, the side of the inner column and the other column and is limited to the top of the machine head.
  • the further column can be arranged in the edge region of the machine base on the machine base.
  • the inner pillar still carries the main load of the machine head and attached processing units, the other pillar can be constructed slimmer and more space-saving than the inner column, but this is not mandatory.
  • the further column can be formed for example by a tube of suitable cross-section (eg circular, oval, polygonal) or a strut construction or by a T-beam or double-T-beam or the like.
  • a honing unit is mounted on a horizontally movable carriage carried by the machine head and movable along a travel direction tangent to a reference circle enclosing the inner column.
  • the center of the reference circle can be located inside the inner column, in particular in its center.
  • the radius (radius) of the reference circle can be dimensioned such that the honing spindle of the honing unit carried by the carriage can be positioned coaxially to a bore to be machined by moving the carriage along the direction of travel, but also to tangentially offset positions.
  • the workpiece is a cylinder crankcase, it can be arranged for machining in a workpiece holder such that successive different bores of the cylinder crankcase can be approached for machining with a honing spindle.
  • a workpiece holder at an honing station for receiving a cylinder crankcase with a plurality of cylinder bores arranged in series with parallel cylinder axes is formed such that all cylinder axes lie in a common tangent plane to the reference circle when the cylinder crankcase in its processing position the honing station is positioned.
  • the carriage which carries a honing unit, is preferably arranged on a side surface of the machine upper part. On the side surface may be parallel guide rails for guiding the carriage movement in the direction of travel.
  • each of the honing units of an honing station is attached to a horizontally movable carriage, the carriages depending on each other along the same direction of travel can be moved. This makes it possible, inter alia, to simultaneously machine two bores on one workpiece and to adapt the honing machine to different boring axis distances by changing the distance between the honing spindles. It is thus possible for at least one honing station to have two or more honing units which can work simultaneously.
  • the machine concept with internal column is particularly suitable for building a honing machine with more than one honing station along the transport path.
  • the honing machine has at least two workstations designed as honing stations.
  • two honing stations can be arranged on diametrically opposite sides of the machine upper part or the inner column. In this way, a relatively uniform weight distribution of the loads caused by the honing units can be carried, which can be reliably supported by the inner column.
  • Some embodiments have exactly two honing stations each with exactly two honing units. If necessary, at least one further honing station, that is to say a third honing station, can be provided.
  • the at least one honing unit of the third honing station can be arranged, for example, on an end face of the machine upper part above the course of the transport path.
  • the circulating transport system comprises a rotary table which is rotatable about a vertical rotary table axis and has a plurality of workpiece receivers which are arranged offset from one another at a radial distance from the rotary table axis in the circumferential direction such that a workpiece received in a workpiece holder passes through Rotation of the rotary table can be transported sequentially to different workstations of the honing machine.
  • the transport path is in this case a circular path.
  • the rotary table must be designed in such a way that there is sufficient space inside the transport track for the inner column.
  • the rotary table may have a central opening in which the inner column is arranged.
  • the round table can also be referred to as a ring table.
  • the construction can be designed so that the workpiece holders on the rotary table also act as workpiece holders for processing, so that the rotary table brings the workpieces directly into their processing position at a processing station and does not require the workpiece to be converted into a workpiece holder intended for processing is.
  • the rotary table only for transport the workpieces are used and these are converted for processing in another workpiece holder (processing workpiece holder).
  • the rotary table at the location of a workpiece holder has a recess which is dimensioned such that a workpiece support device with a vertical relative movement between the rotary table and the workpiece support device passes through the recess without collision or with this "combs”
  • a workpiece support device with a vertical relative movement between the rotary table and the workpiece support device passes through the recess without collision or with this "combs”
  • the recess in the radial direction is open, loading movements in the radial direction are possible, so that facilities can be used for the loading and unloading, which require a radial retraction possibility.
  • a radially outwardly open recess on the rotary table it is possible to make the loading and unloading of the rotary table at a charging station particularly simple and efficient.
  • the rotary table is vertically movable by means of a lifting drive between a lower position and an upper position.
  • the rotary table is thus designed as a hub rotary table, which can be used in particular to carry out the workpiece transport in the manner of a Rund suitshubs. So it is e.g. possible to provide on a honing station a machine-fixed workpiece support means on which the workpiece is placed for machining. The rotary table can then be used for the transport of workpieces before processing at the honing station and for the removal of the machined workpiece after processing at the honing station.
  • the circulating transport system can be designed, for example, as a pallet automation system.
  • the circulating transport system may e.g. be configured as a tow frame transport system. It is also possible for the circulating transport system to have a large number of self-propelled pallets which, if appropriate, can be guided along the transport path with the aid of guide rails.
  • the transport path has a circular shape.
  • the transport path has a different course from the circular path.
  • the transport path can, for example, an oval path with parallel to the longitudinal direction of the honing machine have running straight track sections. This makes it possible to arrange different workstations of the honing machine at different radial distances from the inner column.
  • the transport track it is also possible for the transport track to have a substantially rectangular path with straight track sections running parallel to the longitudinal direction and straight track sections running parallel to the transverse direction. Curved track sections, for example circular arcuate track sections, can lie in the corner regions between the straight track sections. It can also be provided a trajectory in T-shape.
  • the transport path is usually closed, but this is not mandatory.
  • the honing machine is designed for automatic tool change in order to be able to equip the honing units with different honing tools. This can significantly increase productivity.
  • Different tool change systems can be used.
  • at least one tool changing device can be provided, which has a tool magazine, which can accommodate a plurality of machining tools.
  • a tool changing device can be arranged in the working area of the carriage such that the honing unit can be moved for a tool change between the honing station and the tool changer.
  • the tool changing device is usually arranged outside the transport path, for example in the edge region of the machine base.
  • each honing station is assigned its own tool changing device. It is also possible to equip the tool changing device with a moving tool with the carriage tool change. Also retracting tool change magazines are possible.
  • the use of a circulating transport system makes it possible to operate with a single workstation provided as a loading station for loading and unloading the circulating transport system.
  • the loading station may be located at any convenient location along the transport path, but is often located on a transverse side of the machine base.
  • the charging station is associated with a pendulum carriage which is disposed between an inner end position for loading and unloading the circulating carriage.
  • Transport system and an outer end position at a distance from the transport path is movable.
  • the pendulum slide can be moved, for example, in a direction extending radially to the central longitudinal axis of the inner column direction.
  • the conversion of a workpiece from the shuttle carriage to the circulating transport system and vice versa can take place by means of a transfer device separate from the shuttle carriage (for example a robot with a gripper).
  • a transfer device separate from the shuttle carriage
  • a direct conversion of a workpiece from the shuttle to the circulation transport system and vice versa is possible.
  • the pendulum carriage having a lifting table with a vertically movable support means having on a top first support structures for supporting in a first support region on an underside of the workpiece.
  • second support structures for supporting in a second support region located outside the first support region can be provided on an underside of the workpiece.
  • the second support structures may, for example, lie on the edge of a downwardly open recess on a workpiece holder of the circulating transport system. If this has a rotary table, the second support structures may be, for example, at the edge of a radially outwardly open recess which is located at the location of a workpiece holder of the rotary table.
  • the machine upper part can be so short in the direction of the loading station that an end face of the machine upper part facing the loading station lies within the transport path, so that the loading station or the transport path is accessible from above in the region of the loading station.
  • This can be advantageous in particular when a portal loader with a horizontally and vertically movable gripping arm is provided for loading and unloading the circulating transport system in the region of the loading station, if necessary also in the case of using a loading robot for loading and unloading the circulating transport system.
  • the invention also relates to a production plant with a plurality of processing machines for processing a workpiece and with a conveyor system for conveying workpieces to the processing machines and from the processing machines.
  • the production plant is characterized in that at least one of the processing machines is a honing machine of the type described here.
  • At least one of the following devices can be provided: a gantry loader with a horizontally and vertically movable gripping arm; a loading robot; a pendulum sleigh.
  • Fig. 1 shows an oblique perspective view of an embodiment of a honing machine with inner column
  • FIG. 2 shows in FIG. 2A an oblique perspective view of another embodiment of a honing machine with inner column and pendulum slide, and in FIG. 2B a section of an edge area of the round table with recess;
  • Fig. 3 shows an oblique perspective view of another embodiment of a
  • Fig. 4 shows an oblique perspective view of another embodiment of a
  • Fig. 5 shows an oblique perspective view of an embodiment of a honing machine with inner column and Runditzhub;
  • FIGS. 6A and 6B shows in FIGS. 6A and 6B different phases of a workpiece transport by means of
  • Fig. 7 shows an oblique perspective view of an embodiment of a honing machine with inner column, another column and oval transport path;
  • FIG. 8 shows an oblique perspective view of an embodiment of a honing machine with inner column, further column, rotary table transfer and portal gripper for loading and unloading;
  • FIG. 9 shows an oblique perspective view of an embodiment of a honing machine with inner column, further column, rotary table transfer and loading robot for loading and unloading;
  • Fig. 10 shows a diagonal perspective view of a production line with several
  • FIG. 1 shows an oblique perspective view of a honing machine 100 according to a first embodiment.
  • the honing machine is equipped with four independently controllable honing units and adapted to process the cylinder bores of workpieces W in the form of cylinder crankcases first by pre-honing and then by finishing honing.
  • the honing machine has a rectangular machine base 1 10 which carries all the mechanical components of the honing machine.
  • the machine base has a length in the longitudinal direction of the honing machine (corresponding to the x-direction of the machine coordinate system MKS) that is substantially equal to the width in the transverse direction (corresponding to the y-direction of the machine coordinate system).
  • the width of the machine base can be, for example, between 1500 mm and 2500 mm.
  • the length measured in the longitudinal direction (x-direction) is usually greater than the width, but this is not mandatory. In the present case, the length and width are approximately the same, so that an i.W. square basic shape of the machine base results.
  • the widthwise narrow design allows transport of the completely pre-assembled machine base on conventional means of transport, for example by truck or rail vehicle.
  • a vertical column is mounted approximately centrally between the longitudinal sides and the broad sides, which is referred to here as inner column 150.
  • the inner column 150 forms a central support structure of the honing machine and is designed accordingly stable and torsionally rigid.
  • the inner column 150 is essentially formed by a circular-cylindrical steel tube of suitable wall thickness.
  • the diameter of the inner column is usually 500 mm or more, for example in the range of 700 mm to 800 mm.
  • the wall thickness can e.g. in the range of 5 mm to 20 mm.
  • the height of the inner column measured in the vertical direction (z-direction) is a multiple of the cross-sectional dimensions and may be e.g. ranging from 800 mm to 2000 mm.
  • the cylindrical outer side of the inner column carries in the example shown no functional units of the honing machine, in particular no processing units.
  • the machine upper part 120 of the honing machine is fastened to the inner column by means of a frontal flange connection.
  • the machine nenoberteil is arranged at a vertical distance of eg 800 mm to 2000 mm) above the machine base and is supported exclusively by the inner column 150.
  • the machine head 120 of the embodiment has an approximately cuboid shape and has in the transverse direction (y-direction) a width which is slightly larger than the diameter of the inner column, but usually less than twice this diameter. Parallel to the longitudinal direction (x-direction), the machine head extends symmetrically to the central longitudinal axis of the inner column over a length, which is more than double the diameter of the inner column in the example, in particular more than three times or more than four times.
  • the inner column 150 and the machine upper part 120 mounted thereon form a T-shaped arrangement which is symmetrical to the central longitudinal axis of the inner column and in which the center of gravity of the machine upper part lies above the inner column substantially on its central longitudinal axis.
  • the four independently controllable honing units 180-1, 180-2, 180-3, 180-4 of the honing machine are carried by the machine head 120.
  • the structure of a honing unit is known per se, but will be described below with reference to the honing unit 180-1.
  • the honing unit 180-1 comprises a headstock 182 which serves as a bearing for the honing spindle 184, which is guided with a vertical spindle axis in the headstock.
  • the rotation of the honing spindle about the spindle axis is effected by a rotary drive.
  • a lifting drive causes the parallel to the spindle axis vertical movements of the honing spindle during insertion of the honing tool 185 in the bore to be machined or when pulling the honing tool from this hole.
  • the lifting drive can be controlled during the honing process so that the honing tool executes a vertical reciprocating movement within the bore of the workpiece corresponding to the desired honing parameters.
  • the honing unit has a feed system which comprises two independently operable feed devices in order to be able to control honing tools with double widening if necessary.
  • a first feed device has a first expanding drive with a servomotor, which acts on a centrally passing through the honing screw through push rod and can move it axially.
  • This push rod is disposed within a hollow push rod coaxial with this and movable relative thereto.
  • the hollow push rod belongs to an electromechanical second adjusting device with an electromechanical feed drive. Since the structure of double widening delivery systems is known per se, a detailed description is omitted here.
  • Each of the honing units is mounted on a separate carriage (for example, carriage 190-2 for the second honing unit 180-2) carried by the machine head 120.
  • the carriage travels on a pair of guide rails 192 vertically stacked on a side surface of the machine head parallel to the longitudinal direction (x-direction).
  • the linear travel direction of the carriage thus extends in the longitudinal direction of the honing machine.
  • the drive for the carriage movement via a servo motor which drives a parallel to the guide rails extending ball screw on which a spindle nut sits, which is fixed to the underside of the base plate of the carriage.
  • Other drive concepts are possible, such as rack drive or belt drive.
  • the area between the underside of the machine head and the top of the machine base contains the working space 15 of the honing machine. Since the machine upper part is supported exclusively by the inner column 150 arranged at a distance from the edge of the machine base, the working space in this example is in principle accessible from all sides to an operator or control units.
  • a circulating transport system 130 for transporting workpieces is disposed on a transport path 132 extending around the inner column.
  • the circulating transport system comprises, in the example case, a rotary table which has an annular device carrier running around the inner column and can therefore also be referred to as a ring table.
  • the rotary table is indefinitely rotatable about a coaxial with the longitudinal central axis of the inner column extending vertical rotary axis and fixed in vorgebaren rotational positions, so that it can also be referred to as a rotary indexing table.
  • Each workpiece holder has contact surfaces, Indexierimplantation and pneumatic support controls and serves to accommodate a single cylinder crankcase, which is firmly clamped in the workpiece holder.
  • a cylinder crankcase is oriented such that the mutually parallel cylinder axes of the cylinder bores arranged in series lie in a common tangential plane to a reference circle whose center coincides with the rotary table axis and the longitudinal central axis of the inner column 150. menchemical.
  • a tangential plane is parallel to the xz plane of the machine coordinate system.
  • the vertical spindle axes of the honing spindles are movable within this tangential plane in the longitudinal direction (x-direction), so that, for example, with the honing units 180-1 and 180-2 at the same time two cylinder bores of the workpiece W shown below can be processed and the honing units then without displacement of the Workpiece can be moved to the next two to be machined cylinder bores.
  • the honing machine 100 has a plurality of workstations arranged along the circular transport path 132 of the circulating transport system.
  • a workpiece can be transported one by one to different workstations of the honing machine by moving the circulating transport system, in the example so by rotation of the rotary table around the rotary table axis.
  • the honing machine has two honing stations each diametrically opposed to the opposite longitudinal sides of the machine base.
  • the first honing station 160-1 includes the two honing units 180-1, 180-2 visible in FIG.
  • the opposite second honing station 160-2 includes the other two honing units 180-3, 180-4, which are identical in structure to the front honing units.
  • the rotary table serves as a machine-internal transfer system in such a way that a recorded in a workpiece holder workpiece can be transported by rotation of the rotary table successively to the different workstations of the honing machine.
  • one of the work stations is a loading station 140 for loading and unloading the circulating transport system 130 and the rotary table, respectively.
  • the loading station 140 is arranged on the transverse side of the machine base visible in FIG. 1 in extension of the machine upper part 120.
  • the charging station has means configured to respectively transport a workpiece from outside the working space to an empty workpiece holder at the rotary table and / or to transport a workpiece to be unloaded from a workpiece holder to the outside.
  • Various possibilities for loading and unloading the circulation transport system will be explained in more detail in connection with other embodiments.
  • a picked-up workpiece is first transported to a processing position at the first honing station 160-1, which is located on the visible longitudinal side 105-1 of the honing machine. Further rotation through 90 ° brings the workpiece to a workstation not equipped in the configuration of FIG the middle between the long sides. Further rotation through 90 ° brings the workpiece into a processing position in the area of the second honing station 160-2, which is located diametrically opposite the first honing station on the second longitudinal side 105-2 opposite the first longitudinal side. Another 90 ° rotation brings the workpiece back to the loading station 140, where the finished workpiece can be unloaded.
  • the machine upper part 120 on the side of the loading station 140 is so short that the transport path 132 is accessible from above.
  • a portal gripper can be used for loading and unloading (see also FIG. 8).
  • FIG. 2A shows an oblique perspective view of a second embodiment of a honing machine 200, which can be understood as a variant of the first embodiment (FIG. 1), so that in particular with regard to the inner column 250 and the circulation transport system 230, the description of the corresponding FIG Components and assemblies is referenced.
  • the machine base 210 is lengthened in the longitudinal direction on the side of the charging station 240 compared to the machine base 110, so that it is now significantly longer in the longitudinal direction than in the transverse direction.
  • the machine head 220 and the inner column 250 form a symmetrical to the inner column 250 T-shaped arrangement exactly as in the embodiment of FIG., But the machine head 220 is longer in the longitudinal direction and protrudes on both sides in the longitudinal direction to the area on the transport path ,
  • the center of mass of the machine upper part 220 is located centrally above the inner column 250.
  • a loading and unloading device For loading and unloading the workpiece holders of the rotary table, a loading and unloading device is provided, which has a horizontally movable pendulum slide (shuttle) 260, between an inner end position in the region of the transport path or in the region of a workpiece holder or at the charging station 240 and an outer end position outside the working space 1 15 and with lateral distance from the transport path linear reciprocally movable.
  • the shuttle slides on guide rails mounted on top of the machine base 210. At the outer end position, the pendulum carriage can be loaded and unloaded from above, for example by means of a portal gripper.
  • a measuring station 290 is provided between the inner end position and the outer end position.
  • the measuring station can be used to measure the workpieces that have not yet been processed before loading the rotary table (pre-measuring operation) and / or as a post-measuring station for measuring the workpieces finished with the honing machine after completion of a final honing operation (post-measurement operation).
  • the measuring station has two simultaneously usable measuring units 292-1, 292-2 with vertically movable measuring spindles, at whose lower ends measuring heads are provided for non-contact measuring of the cylinder bores.
  • the measuring heads can be used to quantitatively determine the macro-shape of the cylinder bores (for example, the diameter at different axial positions, roundness, etc.) as well as the microstructure of the machined inner bore surfaces (eg surface roughness).
  • the measuring units are arranged parallel to each other with vertical axes and are supported by a common carriage 293 which is horizontally movably guided on horizontal guide rails which are fastened to a support plate 295 which is mounted on the side of the loading station 240 on the front side of the machine head 220 ,
  • the measuring station is a workstation which can not be approached directly via the circulation transport system 230.
  • one of the work stations assigned to the circulating transport system is a measuring station (see Fig. 7).
  • the pendulum carriage 260 has an integrated lifting table with a vertically displaceable by a lifting drive support means 265, which has substantially the shape of a rectangular plate on which the workpiece can be discontinued with its underside.
  • the rotary table 230 has, where a workpiece holder is provided, a radially outwardly open, substantially rectangular recess or recess 236. The recess is dimensioned in the radial direction and in the circumferential direction in such a way that the support device 265 of the lifting table arranged on the pendulum slide passes through without collision during the vertical lifting movement (compare FIG.
  • the width of the recess in the circumferential direction is smaller than the length of the workpiece W, so that the workpiece can be supported on the rotary table or the workpiece holder at least with the edge regions located on its narrow side.
  • Supporting structures 266 with indexing devices are provided in the vicinity of the circumferential edges of the recess in order to be able to receive a workpiece with exact position in the workpiece holder of the rotary table.
  • a third embodiment of a honing machine 300 is shown, which can be viewed and described as a variant of the honing machine of Fig. 1.
  • the machine base 310, the inner column 350 and the rotary transport system 330 with rotary table can structurally and / or functionally identical or similar to the corresponding components of the local embodiment, which is why reference is made to the description there in that regard.
  • the honing machine 300 is configured such that an automatic tool change of honing tools can be carried out in order to quickly equip the honing units without the intervention of an operator with different honing tools, which may be required, for example, when wearing honing tools or changing between different honing operations.
  • a tool changing device 370-1 or 370-2 is provided both on the visible front longitudinal side and on the non-visible rear longitudinal side.
  • Each tool changer has a rotatable tool magazine that can accommodate multiple machining tools.
  • the devices for uncoupling a honing tool and settling in such a tool holder and for receiving honing tools and coupling to a honing spindle are known and therefore not shown for reasons of clarity.
  • Each of the tool changers is disposed in the working area of the carriages (e.g., carriages 390-2) arranged on the same side so that the associated honing units for a tool change can be traversed between the respective honing station and the tool changer.
  • the tool change devices are each arranged outside the circular transport path 332 in the corner regions of the machine base.
  • the machine upper 320 is extended on the side opposite the loading station 340 on which the tool changing devices lie, compared to the variant of FIG. 1 and extends approximately into the Area of the local broadside of the machine base.
  • the center of gravity of the machine head in the direction of the tool changing devices outside the inner column 350 and there is an uneven weight load of the inner column through the machine head. This uneven loading increases as the honing units (one or more) travel for tool change in the area of the tool changers (see, e.g., Fig. 4).
  • a further column 345 is provided for supporting the machine head 320.
  • the vertical further column is located in the edge area of the machine base in the middle between the tool changing devices 370-1, 370-2 and supports the machine head there on the machine base. base, so that the machine shell is supported by the inner column 350 and by the further column 345.
  • the further column 345 need not meet the requirements for stability and bearing capacity applied to the inner column, but it may also be formed by a tube having a circular or polygonal cross-section.
  • the further column 3345 is located on the side of the tool changing devices outside the transport path 332, so that it passes between the inner column 350 and the further column 345 and below the machine upper part 320 as through an underpass.
  • further devices can be attached above the transport path, for example for tempering or measuring.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a honing machine 400, which is based on the principles mentioned with reference to the previous exemplary embodiments and combines a plurality of the additional devices shown there individually.
  • the honing machine is configured for automatic tool change.
  • the machine upper part 420 carried by the inner column 450 extends into the region of the rear transverse side and is supported there by a further column 445 between the tool changing devices.
  • the attached to the visible front honing units are shown here in their tool change position, in which the honing spindles are located above the rotatable tool magazine.
  • a measuring station 490 is arranged analogously to the exemplary embodiment of FIG. 2 in the travel path of the pendulum carriage, with respect to its construction reference is made to the description in connection with FIG. 2.
  • the rotary table is configured to incorporate therein the functions of workpiece transport and workpiece positioning at the workstation.
  • the workpiece holders are for this purpose designed so that the workpiece can be clamped directly in the workpiece holder of the rotary table, and the rotary table is driven so that the workpiece is moved in the respective processing position at a processing station by moving the rotary table.
  • the workstations in particular at the processing stations, there is thus no separate transfer from the circulating transport system (rotary table) to a separate workpiece receiving system.
  • a separation of the workpiece transport function of the workpiece positioning function is possible. An example of this will be explained with reference to FIGS. 5, 6A and 6B.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a honing machine 500 that is movable with respect to the machine base 510, the inner column 150 carried therefrom, and the inner column 550 supported by the inner column 550.
  • the inner column 550 is the only supporting element for the machine upper part 520, which protrudes symmetrically on both sides in the longitudinal direction only relatively briefly over the inner column, carries the four honing units and forms a T-shaped arrangement together with the inner column.
  • a (in Fig. 5 front recognizable) loading station 550 and two arranged on the longitudinal sides of the machine base honing stations 560-1, 560-2, each provided with two honing units, each with a horizontally movable honing spindle are.
  • a machine-fixed workpiece support 570 (for the first honing station 550) or 580 (for the second honing station 560) is mounted on the machine base 510.
  • the workpiece support devices have identical structure, which is explained in more detail with reference to the workpiece support 570.
  • a workpiece support device has two vertical, substantially plate-shaped support elements 572-1, 572-2, which have a lateral distance A from each other in the longitudinal direction (x-direction) of the honing machine.
  • the free upper end faces of the support elements serve as support surfaces on which the workpiece W (cylinder crankcase) can be placed with its underside.
  • the free upper surfaces of the support elements serve as second support structures for supporting the workpiece in second support areas on the underside of the workpiece, these second support areas being located at the longitudinal ends of the cylinder crankcases.
  • the second support structures have indexing for the correct position recording of a workpiece (cylinder crankcase) on the workpiece support means.
  • These indexing devices index bolts / index bores
  • indexing devices are formed corresponding to indexing devices on the underside of the workpiece, so that when depositing a workpiece, this automatically passes with the aid of the indexing devices with high positioning accuracy into the machining position.
  • the workpiece can be clamped in the processing position by suitable clamping devices.
  • the ring table 530 has, in addition to the rotary drive which causes the rotation about the rotary table axis, still a lifting drive to lift the device carrier of the ring table controlled by the machine control of the honing machine as needed in the vertical direction (z-direction, parallel to the rotary table axis) or lower.
  • the rotary table is thus designed as a lifting rotary table. It is used in the example case to a workpiece transport perform in the manner of a Rund suitshubs, which is explained inter alia with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • the rotary table or the device carrier of the rotary table has an inner ring 533 lying concentrically to the rotary table axis or to the longitudinal center axis of the inner column, from which radially elongated, plate-shaped support arms 534-1 to 534-4 extend at four positions offset by 90 ° in the circumferential direction protrude horizontally.
  • the width B of the support arms in the tangential direction is dimensioned so that it is slightly smaller than the clear distance A between the inner sides of the vertical support members 572-1, 572-2 of the machine-fixed workpiece support devices.
  • FIGS. 6A and 6B show the round stepping stroke can be carried out under these conditions.
  • Fig. 6A shows the ring table 530 in a lowered position, wherein two diametrically opposed support arms of the ring table are lowered within the diametrically opposed workpiece support means 570, 580 of the honing stations between the support members there, so that the two cylinder crankcases at the honing stations on the respective workpiece -Stweileninutteren sit and be worn only by this exact position (Fig. 6A).
  • the rotary table is raised by means of the lifting drive, wherein the workpieces are lifted by the lateral support arms of the workpiece support means and the lifting table is raised until the lateral support arms are located above the level of the upper end faces of the vertical support elements ( Fig. 6B).
  • the rotary table can be moved by rotation to transport the workpieces each to the next (or the next but one) workstation. The rotational movement is stopped when the support arms are centered again above the workpiece support means, so that during subsequent lowering of the rotary table, the lateral support arms are collision-free lowered between the vertical support members down and the workpiece is deposited on the workpiece support means.
  • a Rundariahub the nature of the type described here may be advantageous regardless of the other design features of honing machine, for example, honing machines in which some or all processing units are mounted on an inner column or variants without inner column, eg according to DE 10 2007 045 619 B4 or WO 2013 / 1 17482 A1.
  • the circulation transport system is in each case designed such that the transport path on which the workpieces are transported between the work stations is a circular path.
  • this is not mandatory.
  • 7 shows, as an exemplary embodiment, a honing machine 700 with a circulation transport system 730, in which the workpieces are transported along a transport path 732, which has a longitudinal oval path.
  • the oval transport path has parallel to the longitudinal sides of the machine base, ie parallel to the x-axis of the machine coordinate system, extending straight track sections 734-1, 734-2, in the region of the transverse sides, ie at the longitudinal ends of the machine base 710, respectively by semicircular track sections 734 -3, 734-4 are connected.
  • the machine head 720 extends over most of the length of the machine base and on the one hand by the arranged inside the oval transport path inner pillar 750 and on the other hand supported by a further pillar 745 in the region of the rear transverse side in the edge region of the machine base outside the transport path between the tool changing devices is mounted on the machine base.
  • the two honing stations 760-1, 760-2 are located diametrically opposite each other on the longitudinal sides.
  • the paired honing units, as in the other embodiments, are each mounted separately on carriages which can be moved horizontally parallel to the longitudinal direction. In that regard, there are matches, for example, with the embodiment of FIG. 4.
  • the honing machine 700 has a measuring station 790 as another workstation. Similar to the measuring station of the example of FIG. 2, two simultaneously usable measuring units 791 -1, 791-2 with vertically movable measuring spindles are provided at the lower ends of which measuring heads are provided for insertion into the cylinder bores. The measuring units are arranged parallel to each other with vertical axes. They are carried by a common carriage 793, which is guided horizontally movable on the same guide rails, which also carry the two carriages for the honing units 780-1, 780-2 of the first honing station 760-1. In contrast to the exemplary embodiment of FIG.
  • the measuring spindles can thus be moved parallel to the longitudinal direction (x-direction) of the honing machine.
  • the measuring station 790 is one of the workstations which lies along the transport path 732 of the circulating transport system 730.
  • the workpieces can be driven directly into the measuring position of a measuring station using the circulating transport system and also transported away from there.
  • an honing station can be designed, for example, for a honing operation of classic honing, in which the honing tool in principle follows the bore which has already been positioned precisely in upstream processing steps. It is also possible to configure an honing station for a position-determining honing operation, in which the workpiece is positioned at a precisely predetermined machining position and the honing tool is rigidly coupled to the honing spindle to optionally by honing the bore axis in the desired actual position by uneven material removal to be able to relocate (path honing). It is also possible to design at least one workstation as a processing station for a drilling operation (for example for fine boring or fine spindling) or for a deburring operation.
  • an honing station or a fine boring station with corresponding processing units could be provided on a carriage.
  • a Nachmessstation could be arranged on the opposite side.
  • FIG. 8 shows an exemplary solution in which the honing machine 800 is identical or similar to the embodiment of the honing machine 300 in FIG. 3.
  • a special feature here is that the machine upper part 820 protrudes only slightly beyond the outer contour of the inner column 850 on the side of the loading station 840, so that the workpiece holder positioned at the loading station 840 is accessible from above.
  • a portal loader 850 with a horizontally and vertically movable gripping arm 855 can be used to convert a workpiece from a roller conveyor 870 of the conveyor system into a workpiece holder on the rotary table 830 during loading of the honing machine or to a honing machine finished workpiece from the honing machine to implement on the roller conveyor.
  • the structurally identical honing machine 900 can also be loaded and unloaded by means of a loading robot 950.
  • the loader robot 950 has a robot arm 860, which can be pivoted about a vertical axis, and which is mounted on a carriage 862, which is guided vertically movably on the base element 864 of the robot.
  • the vertical axis can also be realized by an articulated arm.
  • a workpiece gripper or support 865 which is substantially in the form of a rectangular plate onto which the workpiece can be deposited with its underside.
  • the top of the support means may be similar or identical to the top of the support means 265 of the shuttle 260 of Fig. 2.
  • the plate-like Supporting device is dimensioned so that it fits collision-free through the edge recess on the rotary table. With the aid of the robot 950, the rotary table can be directly loaded and unloaded.
  • a conveyor system 1050 for conveying workpieces to the individual processing machines or honing machines comprises in the example two identical robots in the manner of the robot 950 of FIG. 9, which are perpendicular to the longitudinal direction of the honing machines, ie in the transverse direction (y-direction) on horizontal guide rails are horizontally movable.
  • the robots allow the four interlinked honing machines to be flexibly loaded and unloaded.

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Abstract

Eine Honmaschine (100) zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück (W), insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse,umfasst eine Maschinenbasis (110), eine der Maschinenbasis zugeordneten Innensäule (150), ein von der Innensäule getragenes Maschinenoberteil (120), das mit Abstand oberhalb der Maschinenbasis (110) angeordnet ist, und ein Umlauf-Transportsystem (130) zum Transportieren von Werkstücken (W) auf einer um die Innensäule herum verlaufenden Transportbahn (132). Es sind mehrere entlang der Transportbahn angeordnete Arbeitsstationen (140, 160-1, 160-2) vorgesehen, wobei ein Werkstück durch Fortbewegung des Umlauf- Transportsystems nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportierbar ist. Mindestens eine der Arbeitsstationen ist eine Honstation (160-1, 160-2), die mindestens eine Honeinheit (180-1, 180-2, 180-3, 180-4) aufweist, die eine Honspindel (184) hat, welche um eine vertikale Spindelachse drehbar und parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist. Die Honeinheit (180-1, 180-2, 180-3, 180-4) wird von dem Maschinenoberteil (120) getragen.

Description

HONMASCHINE MIT MEHREREN ARBEITSSTATIONEN,
FERTIGUNGSANLAGE
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich auf eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück, insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse. Die Erfindung bezieht sich auch eine Fertigungsanlage mit mehreren Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung eines Werkstücks und mit einem Fördersystem zur Förderung von Werkstücken zu den Bearbeitungsmaschinen und von den Bearbeitungsmaschine.
Das Honen ist ein Zerspanungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden, bei dem ein vielschneidiges Honwerkzeug mit gebundenem Schneidmittel während einer Honoperation in der Bohrung eine aus zwei Komponenten bestehende Arbeitsbewegung ausführt, die zu einer charakteristischen Oberflächenstruktur der bearbeiteten Innenfläche führt, in der Regel mit überkreuzten Bearbeitungsspuren. Die von einer Honspindel einer Honmaschine auf das Honwerkzeug übertragene Arbeitsbewegung besteht daher in der Regel aus einer axial hin- und hergehenden Hubbewegung und einer dieser überlagerten Drehbewegung. Durch Honen sind endbearbeitete Oberflächen herstellbar, die extrem hohen Anforderungen bezüglich Maß- und Formtoleranzen sowie hinsichtlich der Oberflächenstruktur genügen. Dementsprechend werden beispielsweise beim Motorenbau Zylinderlaufflächen, d.h. Innenflächen von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) oder in einer in ein Zylinderkurbelgehäuse einzubauenden Zylinderhülse, Lagerflächen für Wellen, z.B. in einer Kurbelwellenlagerbohrung, oder die zylindrischen Innenflächen in Pleuelaugen einer Honbearbeitung unterzogen. Auch Lagerflächen an Pleueln, Zahnrädern oder Bauteilen für andere Kraft- und Arbeitsmaschinen, beispielsweise Kompressoren, werden häufig mittels Honen bearbeitet.
Bei der Bearbeitung von Zylinderlaufflächen werden typischerweise mehrere unterschiedliche, aufeinander folgende Honoperationen durchgeführt, z.B. ein Vorhonen zur Erzeugung der erforderlichen Grundform und ein Fertighonen, mit dem die letztendlich benötigte Oberflächenstruktur erzeugt wird. Durch Messschritte kann der Bearbeitungserfolg überprüft werden.
Bei der Massenfertigung von Zylinderkurbelgehäusen und anderen durch Honen zu bearbeitenden Werkstücken werden häufig mehrspindlige Honmaschinen eingesetzt, die beispielsweise eine Vorhoneinheit und eine Fertighoneinheit umfassen, wobei ein vorgehontes Werkstück innerhalb der Honmaschine unmittelbar an die Fertighoneinheit übergeben werden kann. Einrich- tungen für weitere Prozesse, wie Messen und Entgraten, können in eine solche Honmaschine integriert sein. Zur Erhöhung der Fertigungskapazität kann eine Honanlage mehrere Honmaschinen in einer mit Hilfe eines Fördersystems verketteten Anordnung enthalten.
Das deutsche Patent DE 10 2007 045 619 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von Werkstücken, die insbesondere zum Honen und/oder Feinbohren von Zylinderbohrungen in Zylinderkurbelgehäusen eingerichtet werden kann. Innerhalb eines Moduls mit im Wesentlichen rechteckigen Grundriss sind an zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten je ein oder zwei horizontal verschiebbare Bearbeitungseinheiten zum Honen und/oder Feinbohren vorgesehen. Die Bearbeitungseinheiten sollen zur Durchführung aller Honverfahren und auch zum Feinbohren geeignet sein. Ein Modul ist als Kabine mit Seitenwänden entlang der beiden Längsseiten ausgestaltet. Die Bearbeitungseinheiten sind an horizontal verfahrbaren Schlitten befestigt, die entlang von Linearführungen laufen, welche an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände angebracht sind. Zwischen den die Bearbeitungseinheiten tragenden Seitenwänden befindet sich ein Serviceraum, der für eine Bedienperson durch einen stirnseitigen Zugang erreichbar ist. Die Werkstücke werden durch miteinander fluchtende Portale in den Seitenwänden in jeweilige Bearbeitungsstationen transportiert, an denen sie von den jeweils an der zugeordneten Längsseite angeordneten Bearbeitungseinheiten erreicht werden können. Mit dem Modul sollen möglichst viele unterschiedliche Bearbeitungsverfahren, zumindest aber verschiedene Honverfahren und auch das Feinbohren, ohne Umbau durchgeführt werden können.
Die WO 2013/1 17482 A1 beschreibt eine Honmaschine zur Durchführung von Honoperationen von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse. Die Honmaschine hat eine Maschinenbasis, mehrere im Randbereich der Maschinenbasis angeordneten vertikale Ständer und ein von den Ständern getragenes Maschinenoberteil, das mit Abstand oberhalb der Maschinenbasis angeordnet ist. Auf der Maschinenbasis ist ein Rundtisch angeordnet, der um eine vertikale Rundtischachse drehbar ist und mehrere Werkstückaufnahmen aufweist, die mit radialem Abstand zur Rundtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet sind, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rund- tischs nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden kann. Mindestens eine der Arbeitsstationen ist eine Honstation, die mindestens eine von dem Maschinenoberteil getragene Honeinheit aufweist, welche eine Honspindel hat, die um eine vertikale Spindelachse drehbar und parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist. Der zwischen der Maschinenbasis und dem Maschinenoberteil Arbeitsraum ist in den Bereichen zwischen den Ständern von der Seite her für einen Bediener zugänglich. Die EP 2 489 465 A1 offenbart eine Honmaschine mit mindestens einer mit einer Werkzeugspindel ausgestatteten Bearbeitungseinheit zum Honen. Die Honmaschine ist als Ringtisch-Honmaschine ausgebildet. Die Honmaschine hat eine Vorrichtung, die eine Maschinenbasis mit einer Oberseite und ein Maschinenoberteil mit einer Unterseite umfasst. Das Maschinenoberteil weist eine vertikale Säule auf, die in einem oberen Säulenbereich an ihrer Außenseite Einrichtungen zur Aufnahme mindestens einer mit einer Werkzeugspindel ausgestatteten Bearbeitungseinheit zur mechanischen Oberflächenbearbeitung aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel sind diese Einrichtungen als Ringnuten ausgebildet, die in unterschiedlichen Höhen horizontal um die Säule herum verlaufen und als Einrichtung zur Aufnahme der Bearbeitungseinheiten dienen. Die Vorrichtung hat einen Ringtisch, der in einem unteren Säulenbereich um die Säule herum angeordnet ist und einen um eine vertikale Drehachse drehbaren Vorrichtungsträger zur Aufnahme mindestens einer Werkstückaufnahmevorrichtung aufweist. Der Ringtisch und das Maschinenoberteil sind jeweils mit ihrer Unterseite auf der Oberseite der Maschinenbasis angeordnet und ortsfest auf der Maschinenbasis gelagert.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Honmaschine bereitzustellen, mit der an einem Werkstück verschiedene Honoperationen und ggf. auch andere Bearbeitungsoperationen in kurzen Taktzeiten durchgeführt werden können. Die Honmaschine soll bedienerfreundlich sein und sich flexibel mit unterschiedlichen externen Fördersystemen kombinieren lassen. Insbesondere soll eine Honmaschine bereitgestellt werden, mit der eine Komplettbearbeitung von Zylinderbohrungen an Zylinderkurbelgehäusen bei möglichst kurzen, nicht für die Bearbeitung verfügbaren Nebenzeiten möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Honmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird eine Fertigungsanlage mit den Merkmalen von Anspruch 19 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Der Begriff „Honmaschine" bezeichnet eine numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine, mit der mindestens eine Honoperation an einem Werkstück durchgeführt werden kann, so dass die Bearbeitungsmaschine insoweit zum Honen geeignet ist. Es können ggf. zusätzlich auch andere, typischerweise Material abtragende, Bearbeitungsoperationen an einem Werkstück durchgeführt werden, z.B. eine oder mehrere Bohroperationen, eine Entgratoperation oder eine Flu- idstrahloperation. Der Maschinenbasis bzw. dem Maschinenunterteil der Honmaschine ist eine Innensäule zugeordnet, so dass ein fester räumlicher Bezug zwischen Maschinenbasis und Innensäule besteht.. Die Innensäule kann z.B. auf der Maschinenbasis angeordnet bzw. montiert sein, so dass die Maschinenbasis die Innensäule trägt. Die Innensäule kann auch direkt auf dem Boden stehen und lediglich mit der Maschinenbasis verschraubt sein, so dass diese hauptsächlich als seitliche Stütze für die Innensäule fungiert.
Die Innensäule trägt ein Maschinenoberteil, welches mit vertikalem Abstand oberhalb der Maschinenbasis angeordnet ist. Zwischen der Maschinenbasis und dem Maschinenoberteil liegt ein Arbeitsraum der Honmaschine.
Die Innensäule ist ein tragendes Element für das Maschinenoberteil. Außerdem dient sie als Abstandhalter zwischen Maschinenbasis und Maschinenoberteil. Der Begriffsbestandteil„Säule" steht hier allgemein für eine frei stehende, tragfähige, in sich stabile Baugruppe, die aus einem einzigen Bauteil bestehen oder aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen zusammengesetzt sein kann. Die in Vertikalrichtung gemessene Höhe ist in der Regel mehrfach größer als die Querschnittsdimension der Innensäule. Wesentlich ist die Tragefunktion für das Maschinenoberteil und daran angebrachte Komponenten. Diese Tragefunktion kann die Haupt- Funktion der Innensäule sein, so dass diese für die Tragefunktion optimiert sein kann. Die Innensäule kann z.B. durch ein Rohr mit hohlem Innenraum gebildet sein, wodurch bei vergleichsweise moderatem Gewicht und Materialeinsatz eine hohe Stabilität und Last- Tragfähigkeit erzielbar ist. Das Rohr kann ein zylindrisches Rohr (mit kreisförmigem Querschnitt) sein, auch andere Querschnittsformen, z.B. polygonale Formen, wir z.B. eine dreieckige, viereckige, insbesondere quadratische, oder eine sechseckige (hexagonale) Querschnittsform sind möglich. Die Innensäule kann auch einen oder mehrere T-Träger oder einen oder mehrere Doppel-T-Träger aufweisen oder durch eine solche Komponente gebildet sein. Die Innensäule kann eine verwindungsstabile Strebenkonstruktion aufweisen, die offen oder außen verkleidet sein kann. Die Innensäule kann mehrere übereinander gestapelte Säulenabschnitte aufweisen, die miteinander lösbar oder fest verbunden sind.
Ein Säulenabschnitt der Innensäule kann vor dem Zusammenbau der Gesamt-Anordnung bereits mit dem Maschinenoberteil z.B. mittels Schrauben oder durch Verschweißen verbunden sein, entsprechendes kann für das Maschinenunterteil bzw. die Maschinenbasis gelten. Ein Säulenabschnitt kann vor dem Zusammenbau der Gesamt-Anordnung bereits mit dem Maschinenoberteil z.B. mittels Schrauben oder durch Verschweißen verbunden sein, entsprechendes kann für die Maschinenbasis gelten. Die Innensäule ist nicht zwingend ein eigenes Bauteil. Die- se kann in einem Bauteil oder mehreren Bauteilen (wie z.B. Ständer oder Maschinenoberteil) integriert sein.
An der Außenseite der Innensäule ist vorzugsweise keine Bearbeitungseinheit montiert. Vorzugsweise sind an der Innensäule auch keine Einrichtung zum Befestigen einer Bearbeitungseinheit vorhanden. Alle Bearbeitungseinheiten können mit Abstand zur Innensäule an dem von der Innensäule getragenen Maschinenoberteil montiert sein. Bei Bedarf können an der Innensäule sekundäre Funktionseinheiten angebracht werden. Beispielsweise kann an einer Honstation ein zustellbarer Gegenhalter zum Fixieren des Werkstücks während der Bearbeitung an der Innensäule vorgesehen sein. Es ist auch möglich, die Innensäule als Träger für Medienzuführungen zu nutzen, z.B. indem an der Außenseite Rohre oder Schläuche zur Kühlschmierstoffzuführung angebracht werden.
Das Maschinenoberteil ragt an einer oder mehreren Seiten in horizontaler Richtung über die Außenkontur der Innensäule hinaus, so dass eine an dem Maschinenoberteil angebrachte Bearbeitungseinheit in einem geeigneten radialen oder horizontalen Abstand zur Innensäule bzw. zu deren Außenseite angebracht werden kann. Es besteht somit Freiheit bezüglich der relativen Anordnung von Innensäule und Bearbeitungseinheit(en).
Die Honmaschine weist ein Umlauf-Transportsystem zum Transportieren von Werkstücken auf einer Transportbahn auf. Das Umlauf-Transportsystem kann z.B. auf der Maschinenbasis montiert sein. Es ist auch möglich, dass die Innensäule als Träger für das Umlauf-Transportsystem dient. Der Begriff „Transportbahn" bezeichnet hierbei den Weg, den ein transportiertes Werkstück beim Transport nehmen kann. Dieser Weg bzw. Pfad kann durch eine Bahnkurve beschrieben werden. Die Transportbahn verläuft um die Innensäule herum. Die Innensäule ist somit im Inneren der Transportbahn bzw. in dem von der Transportbahn umschlossenen Bereich und mit Abstand vom Randbereich der Maschinenbasis angeordnet. Die Transportbahn ist vorzugsweise in Umlaufrichtung geschlossenen, dies ist aber nicht zwingend.
Entlang der Transportbahn sind mehrere Arbeitsstationen angeordnet. Ein Werkstück kann durch Fortbewegung des Umlauf-Transportsystems nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden. Dadurch, dass die Innensäule im Inneren der Transportbahn angeordnet ist, wird die Zugänglichkeit der Transportbahn von außen durch dieses tragende Element nicht beeinträchtigt. Der Arbeitsraum kann somit von mehreren Seiten her für einen Bediener zugänglich sein. Wenn einer Arbeitsstation mindestens eine Bearbeitungseinheit zur Durchführung einer das Werkstück verändernden Bearbeitungsoperation am Werkstück zugeordnet ist (z.B. eine Honeinheit zum Honen, eine Bohreinheit zum Bohren, eine Entgrateinheit zum Entgraten etc.), kann die Arbeitsstation auch als Bearbeitungsstation bezeichnet werden. Es sind auch nicht- bearbeitende Arbeitsoperationen möglich, z.B. eine Messstation zur Durchführung von Messungen an Werkstücken.
Das Umlauf-Transportsystem bildet ein maschineninternes Transfersystem, mit dem ein schneller Transfer der Werkstücke zwischen den einzelnen Arbeitsstationen realisiert werden kann. Durch den maschineninternen Transfer entlang der umlaufenden Transportbahn ist es möglich, mit einer einzigen Ladestation zum Beladen und Entladen der Werkstückaufnahmen auszukommen. Im Gegensatz zu Transfermaschinen ist es also möglich, dass die Werkstücke die Honmaschine an der gleichen Stelle verlassen, an der sie der Honmaschine zugeführt wurden. Dies erleichtert das Be- und Entladen und insbesondere auch die Ankopplung der Honmaschine an ein externes Fördersystem. Es können auch zwei Ladestationen an unterschiedlichen Positionen entlang der Transportbahn vorgesehen sein, z.B. eine zum Beladen und eine andere zum Entladen des Umlauf-Transportsystems.
Mit Hilfe eines externen Fördersystems kann die Honmaschine bei Bedarf mit anderen Honmaschinen und/oder mit sonstigen Bearbeitungsmaschinen (z.B. Feinbohrmaschinen) zur Bildung einer Fertigungsanlage verkettet werden. Die Anordnung ist in Kombination mit unterschiedlichen Be- und Entladekonzepten nutzbar.
Bei der Honmaschine wird mindestens eine Honeinheit von dem Maschinenoberteil getragen. Die Honeinheit ist dabei so positioniert oder positionierbar, dass eine Bohrung eines Werkstücks, welches mit Hilfe des Umlauf-Transportsystems in die Nähe oder in eine Arbeitsposition bzw. Bearbeitungsposition der Honstation transportiert wurde, mittels eines von der Honspindel getragenen Honwerkzeugs durch Honen bearbeitet werden kann. Wenn das Umlauf- Transportsystem so eingerichtet ist, dass ein Werkstück mit Hilfe des Umlauf-Transportsystems unmittelbar in eine Arbeitsposition bzw. Bearbeitungsposition der Honstation transportiert wird, werden die Funktionen des Werkstück-Transports und der Werkstück-Positionierung durch das Umlauf-Transportsystem realisiert und es ist kein gesondertes Umsetzen erforderlich. Es ist auch möglich, die Funktionen des Werkstück-Transports und der Werkstück-Positionierung zu trennen. Dann reicht es, wenn das Werkstück mithilfe des Umlauf-Transportsystems derart in die Nähe einer Arbeitsposition oder Bearbeitungsposition transportiert wird, dass das Werkstück danach durch eine einfache weitere Operation in die gewünschte Arbeitsposition bzw. Bearbeitungsposition gebracht wird. Bei manchen Ausführungsformen ist zusätzlich zu der Innensäule keine weitere Säule zum Tragen des Maschinenoberteils vorgesehen, so dass das Maschinenoberteil ausschließlich durch die Innensäule getragen wird. Hierdurch ist prinzipiell eine freie Zugänglichkeit des Arbeitsraums von allen Seiten realisierbar, da alle Einrichtungen, die zum Tragen des Maschinenoberteils vorgesehen sind, im Inneren der Transportbahn angeordnet sind.
Bei manchen Ausführungsformen bilden die Innensäule und das Maschinenoberteil eine T- förmige Anordnung, wobei sich das Maschinenoberteil in einer Längsrichtung der Honmaschine horizontal erstreckt und in Längsrichtung an beiden Seiten über die Innensäule hinausragt. Das Maschinenoberteil bildet sozusagen einen horizontalen „Querbalken" der T-förmigen Anordnung, während die vertikal ausgerichtete Innensäule den„Stamm" der T-förmigen Anordnung bildet.
Eine besonders stabile Anordnung ergibt sich dann, wenn ein Massenschwerpunkt des Maschinenoberteils vertikal oberhalb einer Grundfläche der Innensäule liegt. Somit kann die durch das Gewicht des Maschinenoberteils verursachte Last gut durch die Innensäule abgestützt werden, ohne dass relevante Kippmomente entstehen. Eine symmetrische T-Anordnung kann günstig sein, ist jedoch nicht zwingend. Das Maschinenoberteil kann in Längsrichtung auch unterschiedlich lang über die Innensäule hinausragen.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, zur Abstützung des Maschinenoberteils zusätzlich zur Innensäule weitere Konstruktionselemente vorzusehen. Bei manchen Ausführungsformen ist zusätzlich zur Innensäule eine weitere Säule zum Tragen des Maschinenoberteils vorgesehen, so dass das Maschinenoberteil durch die Innensäule und die weitere Säule getragen wird. Diese Ausgestaltung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Maschinenoberteil an gegenüberliegenden Seiten unterschiedlich weit lateral über die Innensäule hinausragt. Die weitere Säule kann an derjenigen Seite angebracht sein, die weiter von der Innensäule abragt.
Ein in der Regel vorhandener lateraler Abstand zwischen der Innensäule und der weiteren Säule kann den Erfordernissen angepasst werden. Obwohl es möglich ist, dass die weitere Säule ebenfalls in dem von der Transportbahn umschlossenen Innenraum angeordnet ist, ist die weitere Säule vorzugsweise außerhalb der Transportbahn angeordnet, so dass ein Abschnitt der Transportbahn durch eine Unterführung verläuft, die seitlich von der Innensäule und der weiteren Säule sowie nach oben vom Maschinenoberteil begrenzt wird. Die weitere Säule kann im Randbereich der Maschinenbasis auf der Maschinenbasis angeordnet sein. Da in der Regel die Innensäule weiterhin die Hauptlast des Maschinenoberteils und daran angebrachter Bearbeitungseinheiten trägt, kann die weitere Säule schlanker und raumsparender konstruiert sein als die Innensäule, dies ist jedoch nicht zwingend. Die weitere Säule kann beispielsweise durch ein Rohr geeigneten Querschnitts (z.B. kreisrund, oval, polygonal) oder eine Strebenkonstruktion oder durch einen T-Träger oder Doppel-T-Träger oder dergleichen gebildet sein.
Obwohl zusätzlich zu der Innensäule und der weiteren Säule ein oder mehrere weitere Abstützelemente vorgesehen sein können, sind bei bevorzugten Ausführungsformen nur zwei Säulen, nämlich die Innensäule und die weitere Säule, zur Abstützung des Maschinenoberteils vorgesehen.
Bei manchen Ausführungsformen ist eine Honeinheit an einem horizontal verfahrbaren Schlitten angebracht, der von dem Maschinenoberteil getragen wird und entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar ist, welche tangential zu einem Referenzkreis verläuft, der die Innensäule umschließt. Der Mittelpunkt des Referenzkreises kann im Inneren der Innensäule, insbesondere in deren Zentrum liegen. Der Radius (Halbmesser) des Referenzkreises kann dabei so bemessen sein, dass die Honspindel der von dem Schlitten getragenen Honeinheit durch Verfahren des Schlittens entlang der Verfahrrichtung koaxial zu einer zu bearbeitenden Bohrung positioniert werden kann, aber auch an tangential dazu versetzte Positionen.
Wenn es sich bei dem Werkstück um ein Zylinderkurbelgehäuse handelt, kann dieses für die Bearbeitung so in einer Werkstückaufnahme angeordnet werden, dass mit einer Honspindel nacheinander unterschiedliche Bohrungen des Zylinderkurbelgehäuses zur Bearbeitung angefahren werden können. Um dies zu ermöglichen, ist bei manchen Ausführungsformen eine Werkstückaufnahme an einer Honstation zur Aufnahme eines Zylinderkurbelgehäuses mit mehreren in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen mit zueinander parallelen Zylinderachsen derart ausgebildet, dass alle Zylinderachsen in einer gemeinsamen Tangentialebene an dem Referenzkreis liegen, wenn das Zylinderkurbelgehäuse in seiner Bearbeitungsposition an der Honstation positioniert ist.
Der Schlitten, welcher eine Honeinheit trägt, ist vorzugsweise an einer Seitenfläche des Maschinenoberteils angeordnet. An der Seitenfläche können sich zueinander parallele Führungsschienen zum Führen der Schlittenbewegung in Verfahrrichtung befinden.
Es ist möglich, dass an einer Honstation nur eine einzige Honeinheit vorgesehen ist, welche vorzugsweise mittels eines Schlittens horizontal verfahrbar ist. Bei vielen Ausführungsformen gibt es dagegen mindestens eine Honstation, an der mindestens zwei Honeinheiten, vorzugsweise genau zwei Honeinheiten, vorgesehen sind. Vorzugsweise ist jede der Honeinheiten einer Honstation an einem horizontal verfahrbaren Schlitten angebracht, wobei die Schlitten un- abhängig voneinander entlang der gleichen Verfahrrichtung verfahren werden können. Dadurch ist es unter anderem möglich, an einem Werkstück gleichzeitig zwei Bohrungen zu bearbeiten und die Honmaschine durch Änderung des Abstands zwischen den Honspindeln an unterschiedliche Bohrachsenabstände anzupassen. Es ist somit möglich, dass wenigstens eine Honstation zwei oder mehr Honeinheiten aufweist, die zeitgleich arbeiten können.
Das Maschinenkonzept mit Innensäule ist besonders dafür geeignet, eine Honmaschine mit mehr als einer Honstation entlang der Transportbahn aufzubauen. Bei manchen Ausführungsformen weist die Honmaschine wenigstens zwei Arbeitsstationen auf, die als Honstationen ausgebildet sind. Insbesondere können zwei Honstationen an diametral einander gegenüberliegenden Seiten des Maschinenoberteils bzw. der Innensäule angeordnet sein. Hierdurch kann auch eine relativ gleichmäßige Gewichtsverteilung der durch die Honeinheiten verursachten Lasten befördert werden, die durch die Innensäule zuverlässig abgestützt werden können.
Manche Ausführungsformen haben genau zwei Honstationen mit jeweils genau zwei Honeinheiten. Bei Bedarf kann mindestens eine weitere Honstation, also eine dritte Honstation, vorgesehen sein. Die mindestens eine Honeinheit der dritten Honstation kann beispielsweise an einer Stirnseite des Maschinenoberteils oberhalb des Verlaufs der Transportbahn angeordnet sein.
Im Rahmen der beanspruchten Erfindung können unterschiedliche Umlauf-Transportsysteme genutzt werden, so dass eine flexible Anpassung an unterschiedliche örtliche Gegebenheiten und an unterschiedliche Fertigungsprozesse möglich ist. Manche Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass das Umlauf-Transportsystem einen Rundtisch aufweist, der um eine vertikale Rundtischachse drehbar ist und mehrere Werkstückaufnahmen aufweist, die mit radialem Abstand zur Rundtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet sind, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtischs nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden kann. Die Transportbahn ist in diesem Falle eine Kreisbahn. Der Rundtisch ist so auszulegen, dass im Inneren der Transportbahn ausreichend Platz für die Innensäule vorhanden ist. Der Rundtisch kann eine zentrische Öffnung aufweisen, in welcher die Innensäule angeordnet ist. Der Rundtisch kann insoweit auch als Ringtisch bezeichnet werden.
Die Konstruktion kann so ausgeführt sein, dass die Werkstückaufnahmen am Rundtisch gleichzeitig auch als Werkstückaufnahmen für die Bearbeitung fungieren, so dass der Rundtisch die Werkstücke jeweils unmittelbar in ihre Bearbeitungsposition an einer Bearbeitungsstation bringt und ein Umsetzen des Werkstücks in eine für die Bearbeitung vorgesehene Werkstückaufnahme nicht erforderlich ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Rundtisch lediglich zum Transport der Werkstücke dient und diese für die Bearbeitung in eine andere Werkstückaufnahme (Bear- beitungs-Werkstückaufnahme) umgesetzt werden.
Bei manchen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Rundtisch am Ort einer Werkstückaufnahme eine Aussparung aufweist, die derart dimensioniert ist, dass eine Werkstück- Stützeinrichtung bei einer vertikalen Relativbewegung zwischen dem Rundtisch und der Werkstück-Stützeinrichtung kollisionsfrei durch die Aussparung hindurchpasst bzw. mit dieser „kämmt". Hierdurch ist es möglich, ein Werkstück zwischen der Werkstückaufnahme am Rundtisch und der vom Rundtisch gesonderten Werkstück-Stützeinrichtung durch relative Hubbewegung zwischen Werkstück-Stützeinrichtung und Rundtisch umzusetzen.
Wenn die Aussparung in Radialrichtung offen ist, sind Ladebewegungen in Radialrichtung möglich, so dass für die Be- und Entladung auch Einrichtungen genutzt werden können, die eine radiale Einfahrmöglichkeit benötigen. Mithilfe einer radial außen offenen Aussparung am Rundtisch ist es möglich, die Be- und Entladung des Rundtischs an einer Ladestation besonders einfach und effizient zu gestalten.
Bei manchen Ausführungsformen ist der Rundtisch mittels eines Hubantriebs vertikal zwischen einer unteren Position und einer oberen Position verfahrbar. Der Rundtisch ist also als Hub- Rundtisch ausgelegt, welcher insbesondere dazu genutzt werden kann, den Werkstücktransport nach Art eines Rundschritthubs auszuführen. So ist es z.B. möglich, an einer Honstation eine maschinenfeste Werkstück-Stützeinrichtung vorzusehen, auf die das Werkstück für die Bearbeitung aufgesetzt wird. Der Rundtisch kann dann für den Antransport von Werkstücken vor der Bearbeitung an der Honstation und für den Abtransport des bearbeiteten Werkstücks nach Bearbeitung an der Honstation genutzt werden.
Das Maschinenkonzept erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Umlauf-Transportsysteme. Als Alternative zu einem Rundtisch kann das Umlauf-Transportsystem beispielsweise als Paletten-Automationssystem ausgelegt sein. Das Umlauf-Transportsystem kann z.B. als ein Schlepprahmen-Transportsystem ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, dass das Umlauf- Transportsystem eine Vielzahl von Paletten mit Eigenantrieb aufweist, die gegebenenfalls mit- hilfe von Führungsschienen entlang der Transportbahn geführt werden können.
Auch hinsichtlich des Verlaufs der Transportbahn gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Bei Verwendung eines Rundtischs hat die Transportbahn eine Kreisform. Bei anderen Ausführungsformen hat die Transportbahn einen von der Kreisform abweichenden Bahnverlauf. Die Transportbahn kann beispielsweise einen ovalen Bahnverlauf mit parallel zur Längsrichtung der Honmaschine verlaufenden geraden Bahnabschnitten aufweisen. Hierdurch wird es möglich, unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine in unterschiedlichen radialen Abständen zur Innensäule anzuordnen. Gegebenenfalls ist es auch möglich, entlang mindestens eines geraden Bahnabschnitts zwei oder mehr Arbeitsstationen anzuordnen, beispielsweise mindestens eine Honstation und zusätzlich eine Messstation. Es ist auch möglich, dass die Transportbahn einen im Wesentlichen rechteckigen Bahnverlauf mit parallel zur Längsrichtung verlaufenden geraden Bahnabschnitten und parallel zur Querrichtung verlaufenden geraden Bahnabschnitten aufweist. Zwischen den geraden Bahnabschnitten können gekrümmte Bahnabschnitte, beispielsweise kreisbogenförmig gekrümmte Bahnabschnitte, in den Eckbereichen liegen. Es kann auch ein Bahnverlauf in T-Form vorgesehen sein. Wie erwähnt, ist die Transportbahn in der Regel geschlossen, was aber nicht zwingend ist.
In vielen Fällen ist es günstig, wenn die Honmaschine für einen automatischen Werkzeugwechsel ausgelegt ist, um die Honeinheiten mit unterschiedlichen Honwerkzeugen bestücken zu können. Hierdurch kann die Produktivität erheblich gesteigert werden. Es können unterschiedliche Werkzeugwechselsysteme genutzt werden. Beispielsweise kann mindestens eine Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen sein, die ein Werkzeugmagazin aufweist, welches mehrere Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen kann.
Bei denjenigen Varianten, die einen horizontal verfahrbaren Schlitten aufweisen, der eine Honeinheit trägt, kann im Arbeitsbereich des Schlittens eine Werkzeugwechseleinrichtung derart angeordnet sein, dass die Honeinheit für einen Werkzeugwechsel zwischen der Honstation und der Werkzeugwechseleinrichtung verfahren werden kann. Die Werkzeugwechseleinrichtung ist in der Regel außerhalb der Transportbahn angeordnet, beispielsweise im Randbereich der Maschinenbasis. Vorzugsweise ist jeder Honstation eine eigene Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet. Es ist auch möglich, die Werkzeugwechseleinrichtung mit einer mit dem Schlitten mitfahrenden Werkzeugwechsel auszustatten. Auch einfahrende Werkzeugwechselmagazine sind möglich.
Die Benutzung eines Umlauf-Transportsystems erlaubt es, mit einer einzigen Arbeitsstation auszukommen, die als Ladestation zum Beladen und Entladen des Umlauftransportsystems vorgesehen ist. Die Ladestation kann an jeder geeigneten Stelle entlang der Transportbahn liegen, ist jedoch häufig an einer Querseite der Maschinenbasis angeordnet.
Für die Beladung bzw. Entladung des Umlauf-Transportsystems im Bereich der Ladestation gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Bei manchen Varianten ist der Ladestation ein Pendelschlitten zugeordnet, der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen des Umlauf- Transportsystems und einer äußeren Endposition mit Abstand von der Transportbahn verfahrbar ist. Der Pendelschlitten kann beispielsweise in einer radial zur Mittellängsachse der Innensäule verlaufenden Richtung verfahrbar sein.
Die Umsetzung eines Werkstücks vom Pendelschlitten zum Umlauf-Transportsystem und umgekehrt kann mithilfe einer vom Pendelschlitten gesonderten Umsetzeinrichtung (z.B. Roboter mit Greifer) erfolgen. Bei manchen Varianten ist eine direkte Umsetzung eines Werkstücks vom Pendelschlitten zum Umlauf-Transportsystem und umgekehrt möglich. Hierzu kann der Pendelschlitten einen Hubtisch mit einer vertikal verfahrbaren Stützeinrichtung aufweisen, die an einer Oberseite erste Stützstrukturen zum Abstützen in einem ersten Stützbereich an einer Unterseite des Werkstücks aufweist. An einer Werkstückaufnahme des Umlauf-Transportsystems können zweite Stützstrukturen zum Abstützen in einem außerhalb des ersten Stützbereichs liegenden zweiten Stützbereich an einer Unterseite des Werkstücks vorgesehen sein. Die zweiten Stützstrukturen können beispielsweise am Rande einer nach unten offenen Ausnehmung an einer Werkstückaufnahme des Umlauf-Transportsystems liegen. Wenn dieses einen Rundtisch aufweist, können die zweiten Stützstrukturen beispielsweise am Rand einer radial außen offenen Aussparung liegen, die am Ort einer Werkstückaufnahme des Rundtischs liegt.
Das Maschinenoberteil kann in Richtung der Ladestation so kurz sein, dass eine der Ladestation zugewandte Stirnseite des Maschinenoberteils innerhalb der Transportbahn liegt, so dass die Ladestation bzw. die Transportbahn im Bereich der Ladestation von oben zugänglich ist. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn zur Beladung und Entladung des Umlauf- Transportsystems im Bereich der Ladestation ein Portallader mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm vorgesehen ist, gegebenenfalls auch im Falle der Verwendung eines Laderoboters zum Be- und Entladen des Umlauf-Transportsystems.
Die Erfindung betrifft auch eine Fertigungsanlage mit mehreren Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung eines Werkstücks und mit einem Fördersystem zur Förderung von Werkstücken zu den Bearbeitungsmaschinen und von den Bearbeitungsmaschinen. Die Fertigungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Bearbeitungsmaschinen eine Honmaschine der hier beschriebenen Art ist.
Für die Beladung und Entladung des Umlauf-Transportsystems der Honmaschine im Bereich der Ladestation der Honmaschine kann mindestens eine der folgenden Einrichtungen vorgesehen sein: ein Portallader mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm; ein Laderoboter; ein Pendelschlitten. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
Fig. 1 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule;
Fig. 2 zeigt in 2A eine schrägperspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule und Pendelschlitten und in 2B einen Ausschnitt eines Randbereichs des Rundtischs mit Aussparung;
Fig. 3 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer
Honmaschine mit Innensäule und weiterer Säule;
Fig. 4 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer
Honmaschine mit Innensäule und weiterer Säule sowie Messstation und Pendelschlitten;
Fig. 5 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule und Rundschritthub;
Fig. 6 zeigt in 6A und 6B unterschiedliche Phasen eines Werkstücktransports mittels
Rundschritthub;
Fig. 7 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule, weiterer Säule und ovaler Transportbahn;
Fig. 8 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule, weiterer Säule, Rundtischtransfer und Portalgreifer zum Be- und Entladen;
Fig. 9 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Honmaschine mit Innensäule, weiterer Säule, Rundtischtransfer und Laderoboter zum Be- und Entladen; Fig. 10 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Fertigungsanlage mit mehreren
Honmaschinen gemäß einer Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt eine schrägperspektivische Ansicht einer Honmaschine 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Honmaschine ist mit vier unabhängig voneinander steuerbaren Honeinheiten ausgestattet und dafür eingerichtet, die Zylinderbohrungen von Werkstücken W in Form von Zylinderkurbelgehäusen zunächst durch Vorhonen und anschließend durch Fertighonen zu bearbeiten.
Die Honmaschine hat eine rechteckige Maschinenbasis 1 10, die sämtliche mechanischen Komponenten der Honmaschine trägt. Die Maschinenbasis hat in der Längsrichtung der Honmaschine (entsprechend der x-Richtung des Maschinenkoordinatensystems MKS) eine Länge, die im Wesentlichen der Breite in Querrichtung (entsprechend der y-Richtung des Maschinenkoordinatensystems) entspricht. Die Breite der Maschinenbasis kann beispielsweise zwischen 1500 mm und 2500 mm liegen. Die in Längsrichtung (x-Richtung) gemessene Länge ist in der Regel größer als die Breite, was jedoch nicht zwingend ist. Vorliegend sind Länge und Breite etwa gleich, so dass sich eine i.W. quadratische Grundform der Maschinenbasis ergibt. Die in Breitenrichtung schmale Bauform erlaubt einen Transport der komplett vormontierten Maschinenbasis auf üblichen Transportmitteln, zum Beispiel mittels LKW oder Schienenfahrzeug.
Auf der Maschinenbasis ist etwa mittig zwischen den Längsseiten und den Breitseiten eine vertikale Säule montiert, die hier als Innensäule 150 bezeichnet wird. Die Innensäule 150 bildet eine zentrale Trägerstruktur der Honmaschine und ist entsprechend stabil und verwindungssteif ausgelegt. Beim Ausführungsbeispiel wird die Innensäule 150 im Wesentlichen durch ein kreiszylindrisches Stahlrohr geeigneter Wanddicke gebildet. Zur Erzielung einer ausreichenden Lasttragefähigkeit liegt der Durchmesser der Innensäule in der Regel bei 500 mm oder mehr, beispielsweise im Bereich von 700 mm bis 800 mm. Die Wanddicke kann z.B. im Bereich von 5 mm bis 20 mm liegen. Die in Vertikalrichtung (z-Richtung) gemessene Höhe der Innensäule beträgt ein Mehrfaches der Querschnittsdimensionen und kann z.B. im Bereich von 800 mm bis 2000 mm liegen. Die zylindrische Außenseite der Innensäule trägt im gezeigten Beispiel keine Funktionseinheiten der Honmaschine, insbesondere keine Bearbeitungseinheiten.
Im Bereich des oberen Endes der Innensäule 150 ist das Maschinenoberteil 120 der Honmaschine an der Innensäule mittels einer stirnseitigen Flanschverbindung befestigt. Das Maschi- nenoberteil ist in einem vertikalen Abstand von z.B. 800 mm bis 2000 mm) oberhalb der Maschinenbasis angeordnet und wird ausschließlich durch die Innensäule 150 getragen.
Das Maschinenoberteil 120 des Ausführungsbeispiels hat eine etwa quaderförmige Gestalt und hat in Querrichtung (y-Richtung) eine Breite, die etwas größer als der Durchmesser der Innensäule ist, jedoch in der Regel geringer als das Doppelte dieses Durchmessers. Parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) erstreckt sich das Maschinenoberteil symmetrisch zur Mittellängsachse der Innensäule über eine Länge, die im Beispielsfall mehr als Doppelte des Durchmessers der Innensäule beträgt, insbesondere mehr als das Dreifache oder mehr als das Vierfache. Die Innensäule 150 und das darauf montierte Maschinenoberteil 120 bilden in diesem Beispielsfall eine zur Mittellängsachse der Innensäule symmetrische T-förmige Anordnung in der Weise, dass der Massenschwerpunkt des Maschinenoberteils oberhalb der Innensäule im Wesentlichen auf deren Mittellängsachse liegt.
Die vier unabhängig voneinander steuerbaren Honeinheiten 180-1 , 180-2, 180-3, 180-4 der Honmaschine werden von dem Maschinenoberteil 120 getragen. Der Aufbau einer Honeinheit ist an sich bekannt, wird aber nachfolgend anhand der Honeinheit 180-1 beschrieben.
Die Honeinheit 180-1 umfasst einen Spindelkasten 182, der als Lagerung für die Honspindel 184 dient, die mit vertikaler Spindelachse im Spindelkasten geführt ist. Die Drehung der Honspindel um die Spindelachse wird durch einen Drehantrieb bewirkt. Ein Hubantrieb bewirkt die parallel zur Spindelachse verlaufenden Vertikalbewegungen der Honspindel beim Einführen des Honwerkzeugs 185 in die zu bearbeitende Bohrung bzw. beim Herausziehen des Honwerkzeugs aus dieser Bohrung. Der Hubantrieb kann während der Honbearbeitung so angesteuert werden, dass das Honwerkzeug innerhalb der Bohrung des Werkstücks eine vertikale Hin- und Herbewegung entsprechend der gewünschten Honparameter ausführt.
Die Honeinheit hat ein Zustellsystem, das zwei unabhängig voneinander betätigbare ZuStelleinrichtungen umfasst, um ggf. Honwerkzeuge mit Doppelaufweitung ansteuern zu können. Eine erste ZuStelleinrichtung hat einen ersten Aufweitantrieb mit einem Servomotor, der auf eine zentrisch durch die Honspindel hindurch laufende Druckstange wirkt und diese axial verschieben kann. Diese Druckstange ist innerhalb einer hohlen Druckstange koaxial mit dieser und relativ zu dieser beweglich angeordnet. Die hohle Druckstange gehört zu einer elektromechani- schen zweiten ZuStelleinrichtung mit einem elektromechanischen Zustellantrieb. Da der Aufbau von doppelt aufweitenden Zustellsystemen an sich bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung hier verzichtet. Jede der Honeinheiten ist auf einem separaten Schlitten (zum Beispiel Schlitten 190-2 für die zweite Honeinheit 180-2) montiert, der vom Maschinenoberteil 120 getragen wird. Der Schlitten läuft auf einem Paar von Führungsschienen 192, die vertikal übereinander an einer parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) verlaufenden Seitenfläche des Maschinenoberteils montiert sind. Die lineare Verfahrrichtung der Schlitten verläuft also in Längsrichtung der Honmaschine. Der Antrieb für die Schlittenbewegung erfolgt über einen Servomotor, der eine parallel zu den Führungsschienen verlaufende Kugelrollspindel antreibt, auf der eine Spindelmutter sitzt, die an der Unterseite der Grundplatte des Schlittens befestigt ist. Auch andere Antriebskonzepte sind möglich, beispielsweise Zahnstangenantrieb oder Riemenantrieb.
An der in Fig. 1 sichtbaren Vorderseite des Maschinenoberteils sind zwei Schlitten bzw. zwei Honeinheiten montiert. An der diametral gegenüberliegenden Rückseite befindet sich eine entsprechende Anordnung mit zwei unabhängig voneinander linear horizontal verfahrbaren Honeinheiten.
Der Bereich zwischen der Unterseite des Maschinenoberteils und der Oberseite der Maschinenbasis enthält den Arbeitsraum 1 15 der Honmaschine. Da das Maschinenoberteil ausschließlich durch die mit Abstand zum Rand der Maschinenbasis angeordnete Innensäule 150 getragen wird, ist der Arbeitsraum in diesem Beispiel von allen Seiten prinzipiell für einen Bediener oder für Bedieneinheiten zugänglich.
Auf der Maschinenbasis 1 10 ist ein Umlauf-Transportsystem 130 zum Transportieren von Werkstücken auf einer um die Innensäule herum verlaufenden Transportbahn 132 angeordnet. Das Umlauf-Transportsystem umfasst im Beispielsfall einen Rundtisch, der einen um die Innensäule herum verlaufenden ringförmigen Vorrichtungsträger aufweist und daher auch als Ringtisch bezeichnet werden kann. Der Rundtisch ist unbegrenzt um eine koaxial mit der Längsmittelachse der Innensäule verlaufende vertikale Rundtischachse drehbar und in vorgebaren Drehstellungen fixierbar, so dass er auch als Rundschalttisch bezeichnet werden kann.
Am Umfang des Rundtischs sind an dessen Oberseite vier Werkstückaufnahmen 135 in gleichen Winkelabständen von 90° zueinander und in gleichen radialen Abständen zur Rundtischachse angebracht. Jede Werkstückaufnahme hat Auflageflächen, Indexierelemente und pneumatische Auflagekontrollen und dient zur Aufnahme eines einzelnen Zylinderkurbelgehäuses, welches in der Werkstückaufnahme fest eingespannt wird. Ein Zylinderkurbelgehäuse ist dabei so orientiert, dass die zueinander parallelen Zylinderachsen der in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen in einer gemeinsamen Tangentialebene an einen Referenzkreis liegen, dessen Mittelpunkt mit der Rundtischachse und der Längsmittelachse der Innensäule 150 zusam- menfällt. Eine Tangentialebene verläuft parallel zur x-z-Ebene des Maschinenkoordinatensystems. Die vertikalen Spindelachsen der Honspindeln sind innerhalb dieser Tangentialebene in Längsrichtung (x-Richtung) verfahrbar, so dass z.B. mit den Honeinheiten 180-1 und 180-2 jeweils zeitgleich zwei Zylinderbohrungen des darunter dargestellten Werkstücks W bearbeitet werden können und die Honeinheiten dann ohne Verlagerung des Werkstücks zu den nächsten beiden zu bearbeitenden Zylinderbohrungen verfahren werden können.
Die Honmaschine 100 hat mehrere entlang der kreisförmigen Transportbahn 132 des Umlauf- Transportsystems angeordnete Arbeitsstationen. Ein Werkstück kann durch Fortbewegung des Umlauf-Transportsystems, im Beispielsfall also durch Rotation des Rundtischs um die Rundtischachse, nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden.
Bei der dargestellten Konfiguration hat die Honmaschine zwei Honstationen, die jeweils an den einander gegenüberliegenden Längsseiten der Maschinenbasis diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Zur ersten Honstation 160-1 gehören die beiden in Fig. 1 sichtbaren Honeinheiten 180-1 , 180-2. Zur gegenüberliegenden zweiten Honstation 160-2 gehören die beiden anderen Honeinheiten 180-3, 180-4, die im Aufbau identisch zu den vorderen Honeinheiten sind.
Der Rundtisch dient als maschineninternes Transfersystem in der Weise, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtischs nacheinander an die unterschiedlichen Arbeitsstationen der Honmaschine transportiert werden kann. In der dargestellten Konfiguration von Fig. 1 ist eine der Arbeitsstationen eine Ladestation 140 zum Beladen und Entladen des Umlauf-Transportsystems 130 bzw. des Rundtischs. Die Ladestation 140 ist an der in Fig. 1 sichtbaren Querseite der Maschinenbasis in Verlängerung des Maschinenoberteils 120 angeordnet. Die Ladestation hat Einrichtungen, die dafür konfiguriert sind, jeweils ein Werkstück von außerhalb des Arbeitsraums zu einer leeren Werkstückaufnahme am Rundtisch zu transportieren und/oder ein zu entladendes Werkstück aus einer Werkstückaufnahme nach außen zu transportieren. Verschiedene Möglichkeiten zum Be- und Entladen des Umlauf-Transportsystems werden im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
Durch Drehung des Rundtischs um 90° im Uhrzeigersinn wird ein aufgenommenes Werkstück zunächst in eine Bearbeitungsposition an der ersten Honstation 160-1 transportiert, die sich an der sichtbaren Längsseite 105-1 der Honmaschine befindet. Eine weitere Drehung um 90° bringt das Werkstück zu einer in der Konfiguration von Fig. 1 nicht bestückten Arbeitsstation in der Mitte zwischen den Längsseiten. Eine weitere Drehung um 90° bringt das Werkstück in eine Bearbeitungsposition im Bereich der zweiten Honstation 160-2, die sich an der der ersten Längsseite gegenüberliegenden zweiten Längsseite 105-2 diametral gegenüber der ersten Honstation befindet. Eine weitere 90°-Drehung bringt das Werkstück dann wieder zur Ladestation 140, wo das fertig bearbeitete Werkstück entladen werden kann.
Beim Beispiel von Fig. 1 ist das Maschinenoberteil 120 an der Seite der Ladestation 140 so kurz, dass die Transportbahn 132 von oben zugänglich ist. Zum Be- und Entladen kann also beispielsweise ein Portalgreifer genutzt werden (vgl. auch Fig. 8).
In Fig. 2A ist eine schrägperspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Honmaschine 200 gezeigt, die als Variante der ersten Ausführungsform (Fig. 1 ) verstanden werden kann, so dass insbesondere hinsichtlich der Innensäule 250 und des Umlauf- Transportsystems 230 auf die dortige Beschreibung der entsprechenden Komponenten und Baugruppen verwiesen wird.
Die Maschinenbasis 210 ist im Vergleich zur Maschinenbasis 1 10 in Längsrichtung auf der Seite der Ladestation 240 verlängert, so dass sie nun in Längsrichtung deutlich länger ist als in Querrichtung. Das Maschinenoberteil 220 und die Innensäule 250 bilden genau wie in der Ausführungsform von Fig. 1 eine zur Innensäule 250 symmetrische T-förmige Anordnung, wobei das Maschinenoberteil 220 jedoch in Längsrichtung länger ist und auf beiden Seiten in Längsrichtung bis in den Bereich über die Transportbahn hinausragt. Der Massenschwerpunkt des Maschinenoberteils 220 liegt zentrisch oberhalb der Innensäule 250.
Zum Be- und Entladen der Werkstückaufnahmen des Rundtischs ist eine Be- und Entladeein- richtung vorgesehen, die einen horizontal verfahrbaren Pendelschlitten (Shuttle) 260 aufweist, der zwischen einer inneren Endposition im Bereich der Transportbahn bzw. im Bereich einer Werkstückaufnahme bzw. an der Ladestation 240 und einer äußeren Endposition außerhalb des Arbeitsraums 1 15 und mit lateralem Abstand von der Transportbahn linear hin- und her verfahrbar ist. Der Pendelschlitten verfährt auf Führungsschienen, die an der Oberseite der Maschinenbasis 210 montiert sind. An der äußeren Endposition kann der Pendelschlitten beispielsweise mittels eines Portalgreifers von oben be- und entladen werden.
Am Verfahrweg des Pendelschlittens ist zwischen der inneren Endposition und der äußeren Endposition eine Messstation 290 vorgesehen. Die Messstation kann zum Vermessen der noch nicht bearbeiteten Werkstücke vor Beladen des Rundtischs (Vormess-Operation) und/oder als Nachmessstation zum Vermessen der mit der Honmaschine fertig bearbeiteten Werkstücke nach Abschluss einer letzten Honoperation (Nachmess-Operation) genutzt werden. Die Messstation weist zwei zeitgleich nutzbare Messeinheiten 292-1 , 292-2 mit vertikal verfahrbaren Messspindeln auf, an deren unteren Enden Messköpfe zum berührungslosen Vermessen der Zylinderbohrungen vorgesehen sind. Mithilfe der Messköpfe kann die Makroform der Zylinderbohrungen (zum Beispiel Durchmesser an unterschiedlichen Axialpositionen, Rundheit etc.) als auch gegebenenfalls die Mikrostruktur der bearbeiteten Bohrungsinnenflächen (z.B. Oberflächenrauheit) quantitativ bestimmt werden.
Die Messeinheiten sind parallel zueinander mit vertikalen Achsen angeordnet und werden von einem gemeinsamen Schlitten 293 getragen, der horizontal verfahrbar an horizontalen Führungsschienen geführt ist, die an einer Trägerplatte 295 befestigt sind, die auf der Seite der Ladestation 240 an die Stirnseite des Maschinenoberteils 220 montiert ist. Die Messstation ist in diesem Beispielsfall eine Arbeitsstation, die nicht unmittelbar über das Umlauf-Transportsystem 230 angefahren werden kann. Es gibt auch Ausführungsbeispiele, bei denen eine der dem Umlauf-Transportsystem zugeordneten Arbeitsstationen eine Messstation ist (vgl. Fig. 7).
Die Übergabe des Werkstücks zwischen Umlauf-Transportsystem (bzw. Rundtisch) und dem Pendelschlitten kann unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines weiteren Transfersystems erreicht werden. Hierzu hat der Pendelschlitten 260 einen integrierten Hubtisch mit einer durch einen Hubantrieb vertikal verfahrbaren Stützeinrichtung 265, die im Wesentlichen die Form einer rechteckigen Platte hat, auf die das Werkstück mit seiner Unterseite abgesetzt werden kann. Der Rundtisch 230 weist dort, wo eine Werkstückaufnahme vorgesehen ist, eine nach radial außen offene, im Wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung bzw. Aussparung 236 auf. Die Aussparung ist in radialer Richtung und in Umfangsrichtung derart dimensioniert, dass die Stützeinrichtung 265 des am Pendelschlitten angeordneten Hubtischs bei der vertikalen Hubbewegung kollisionsfrei hindurchpasst (vgl. Fig. 2B). Gleichzeitig ist die Breite der Ausnehmung in Umfangsrichtung kleiner als die Länge des Werkstücks W, so dass sich das Werkstück zumindest mit den an seiner Schmalseite liegenden Randbereichen auf dem Rundtisch bzw. der Werkstückaufnahme abstützen kann. Dadurch wird eine direkte Übergabe oder Übernahme des Werkstücks zwischen Rundtisch und Hubtisch bzw. Pendelschlitten einfach möglich. In der Nähe der in Umfangsrichtung liegenden Kanten der Ausnehmung sind Stützstrukturen 266 mit Indexiereinrichtungen (Indexierbolzen und/oder Indexierlöcher) vorgesehen, um ein Werkstück positionsgenau in der Werkstückaufnahme des Rundtischs aufnehmen zu können.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Honmaschine 300 gezeigt, die als Variante der Honmaschine von Fig. 1 angesehen und beschrieben werden kann. Die Maschinenbasis 310, die Innensäule 350 sowie das Umlauf-Transportsystem 330 mit Rundtisch können strukturell und/oder funktional identisch oder ähnlich den entsprechenden Komponenten der dortigen Ausführungsform sein, weshalb auf die dortige Beschreibung insoweit verwiesen wird.
Folgende Unterschiede sind besonders bemerkenswert. Die Honmaschine 300 ist so konfiguriert, dass ein automatischer Werkzeugwechsel von Honwerkzeugen durchgeführt werden kann, um die Honeinheiten ohne Eingriff eines Bedieners zügig mit unterschiedlichen Honwerkzeugen bestücken zu können, was beispielsweise bei Verschleiß von Honwerkzeugen oder beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Honoperationen erforderlich sein kann. Bei der Ausführungsform ist sowohl an der sichtbaren vorderen Längsseite als auch an der nicht sichtbaren hinteren Längsseite jeweils eine Werkzeugwechseleinrichtung 370-1 bzw. 370-2 vorgesehen. Jede Werkzeugwechseleinrichtung hat ein drehbares Werkzeugmagazin, das mehrere Bearbeitungswerkzeuge aufnehmen kann. Die Einrichtungen zum Abkoppeln eines Honwerkzeugs und Absetzen in einer solchen Werkzeugaufnahme sowie zum Aufnehmen von Honwerkzeugen und Ankoppeln an eine Honspindel sind an sich bekannt und daher aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Jede der Werkzeugwechseleinrichtungen ist im Arbeitsbereich der auf der gleichen Seite angeordneten Schlitten (z.B. Schlitten 390-2) derart angeordnet, dass die zugeordneten Honeinheiten für einen Werkzeugwechsel zwischen der jeweiligen Honstation und der Werkzeugwechseleinrichtung verfahren werden können. Die Werkzeugwechseleinrichtungen sind jeweils außerhalb der kreisrunden Transportbahn 332 in den Eckbereichen der Maschinenbasis angeordnet.
Um den im Vergleich zur Variante von Fig. 1 längeren Verfahrweg der Honeinheiten zu ermöglichen, ist das Maschinenoberteil 320 auf der der Ladestation 340 gegenüberliegenden Seite, an welcher die Werkzeugwechseleinrichtungen liegen, gegenüber der Variante von Fig. 1 verlängert und erstreckt sich etwa bis in den Bereich der dortigen Breitseite der Maschinenbasis. Hierdurch liegt der Massenschwerpunkt des Maschinenoberteils in Richtung der Werkzeugwechseleinrichtungen außerhalb der Innensäule 350 und es ergibt sich eine ungleichmäßige Gewichtsbelastung der Innensäule durch das Maschinenoberteil. Diese ungleichmäßige Belastung verstärkt sich, wenn die Honeinheiten (eine oder mehrere) zum Werkzeugwechsel in dem Bereich der Werkzeugwechseleinrichtungen fahren (vgl. z.B. Fig. 4).
Eventuelle Probleme, die aus dieser ungleichmäßigen Belastung resultieren könnten, werden bei dem Ausführungsbeispiel dadurch vermieden, dass zusätzlich zu der Innensäule 350 eine weitere Säule 345 zum Tragen des Maschinenoberteils 320 vorgesehen ist. Die vertikale weitere Säule befindet sich im Randbereich der Maschinenbasis mittig zwischen den Werkzeugwechseleinrichtungen 370-1 , 370-2 und stützt das Maschinenoberteil dort auf der Maschinen- basis ab, so dass das Maschinenoberteil durch die Innensäule 350 und durch die weitere Säule 345 getragen wird. Die weitere Säule 345 muss hinsichtlich der Stabilität und Tragfähigkeit nicht die Anforderungen erfüllen, die an die Innensäule angelegt werden, sie kann aber ebenfalls durch ein Rohr mit kreisförmigem oder polygonalem Querschnitt gebildet sein. Die weitere Säule 3345 liegt auf der Seite der Werkzeugwechseleinrichtungen außerhalb der Transportbahn 332, so dass diese zwischen der Innensäule 350 und der weiteren Säule 345 sowie unterhalb des Maschinenoberteils 320 wie durch eine Unterführung hindurchführt. An der Unterseite des Maschinenoberteils können oberhalb der Transportbahn bei Bedarf weitere Einrichtungen angebracht sein, beispielsweise zum Temperieren oder Messen.
In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Honmaschine 400 gezeigt, die auf den anhand der vorherigen Ausführungsbeispiele genannten Prinzipien beruht und mehrere der dort einzeln dargestellten Zusatzeinrichtungen kombiniert. Genau wie das Beispiel von Fig. 3 ist die Honmaschine für einen automatischen Werkzeugwechsel konfiguriert. Das von der Innensäule 450 getragene Maschinenoberteil 420 erstreckt sich hierzu bis in den Bereich der hinteren Querseite und wird dort über eine weitere Säule 445 zwischen den Werkzeugwechseleinrichtungen abgestützt. Die an der sichtbaren Vorderseite angebrachten Honeinheiten sind hier in ihrer Werkzeugwechselstellung dargestellt, in welcher sich die Honspindeln oberhalb des drehbaren Werkzeugmagazins befinden. An der gegenüberliegenden schmalen Seite ist analog zum Ausführungsbeispiel von Fig. 2 im Verfahrweg des Pendelschlittens eine Messstation 490 angeordnet, bezüglich deren Aufbau auf die Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 2 verwiesen wird.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 ist der Rundtisch bzw. Drehtisch so konfiguriert, dass darin die Funktionen des Werkstücktransports und der Werkstückpositionierung an der Arbeitsstation integriert sind. Die Werkstückaufnahmen sind hierzu so ausgelegt, dass das Werkstück direkt in der Werkstückaufnahme des Rundtischs gespannt werden kann, und der Rundtisch wird so angesteuert, dass durch Bewegung des Rundtischs das Werkstück in der jeweiligen Bearbeitungsposition an einer Bearbeitungsstation bewegt wird. An den Arbeitsstationen, insbesondere an den Bearbeitungsstationen, findet also kein gesondertes Umsetzen von dem Umlauf-Transportsystem (Rundtisch) zu einem davon gesonderten Werkstückaufnahmesystem statt. Bei allen Ausführungsformen ist jedoch auch eine Trennung der Werkstück- Transportfunktion von der Werkstück-Positionierungsfunktion möglich. Ein Beispiel hierfür wird anhand der Fig. 5, 6A und 6B erläutert.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Honmaschine 500, die bezüglich der Maschinenbasis 510, der davon getragenen Innensäule 150 und dem von der Innensäule 550 getragenen Ma- schinenoberteil 520 genauso oder ähnlich aufgebaut sein kann wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 . Genau wie dort ist die Innensäule 550 das einzige tragende Element für das Maschinenoberteil 520, welches symmetrisch beidseits in Längsrichtung nur relativ kurz über die Innensäule hinausragt, die vier Honeinheiten trägt und gemeinsam mit der Innensäule eine T- förmige Anordnung bildet. Genau wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 gibt es eine (in Fig. 5 vorne erkennbare) Ladestation 550 und zwei an den Längsseiten der Maschinenbasis angeordnete Honstationen 560-1 , 560-2, an denen jeweils zwei Honeinheiten mit jeweils einer horizontal verfahrbaren Honspindel vorgesehen sind.
Unterschiede gibt es vor allem hinsichtlich derjenigen Komponente, die für den Werkstücktransport und für die Positionierung der Werkstücke an den Arbeitsstationen bzw. Bearbeitungsstationen (Honstationen) zuständig sind.
An jeder der Bearbeitungsstationen, also an jeder der Honstationen, ist auf der Maschinenbasis 510 eine maschinenfeste Werkstück-Stützeinrichtung 570 (für die erste Honstation 550) bzw. 580 (für die zweite Honstation 560) befestigt. Die Werkstück-Stützeinrichtungen haben identischen Aufbau, der anhand der Werkstück-Stützeinrichtung 570 näher erläutert wird. Eine Werkstück-Stützeinrichtung hat zwei vertikale, im Wesentlichen plattenförmige Stützelemente 572-1 , 572-2, die in Längsrichtung (x-Richtung) der Honmaschine einen lateralen Abstand A voneinander haben. Die freien oberen Stirnseiten der Stützelemente dienen als Abstützflächen, auf die das Werkstück W (Zylinderkurbelgehäuse) mit seiner Unterseite aufgesetzt werden kann. Die freien Oberseiten der Stützelemente dienen als zweite Stützstrukturen zum Abstützen des Werkstücks in zweiten Stützbereichen an der Unterseite des Werkstücks, wobei diese zweiten Stützbereiche an den Längsenden der Zylinderkurbelgehäuse liegen. Die zweiten Stützstrukturen weisen Indexiereinrichtungen zur positionsrichtigen Aufnahme eines Werkstücks (Zylinderkurbelgehäuse) an den Werkstück-Stützeinrichtungen auf. Diese Indexiereinrichtungen (Index- bolzen/lndexbohrungen) sind korrespondierend zu Indexiereinrichtungen an der Unterseite des Werkstücks ausgebildet, so dass beim Absetzen eines Werkstücks dieses mithilfe der Indexiereinrichtungen selbsttätig mit hoher Positioniergenauigkeit in die Bearbeitungsposition gelangt. Das Werkstück kann in der Bearbeitungsposition durch geeignete Spanneinrichtungen festgespannt werden.
Der Ringtisch bzw. Rundtisch 530 weist zusätzlich zu dem Drehantrieb, der die Drehung um die Rundtischachse bewirkt, noch einen Hubantrieb auf, um den Vorrichtungsträger des Ringtischs gesteuert durch die Maschinensteuerung der Honmaschine bei Bedarf in Vertikalrichtung (z- Richtung, parallel zur Rundtischachse) anzuheben oder abzusenken. Der Rundtisch ist somit als Hub-Rundtisch ausgelegt. Er wird im Beispielsfall genutzt, um einen Werkstücktransport nach Art eines Rundschritthubs auszuführen, was u.a. anhand der Fig. 6A und 6B erläutert wird.
Der Rundtisch bzw. der Vorrichtungsträger des Rundtischs weist einen konzentrisch zur Rundtischachse bzw. zur Längsmittelachse der Innensäule liegenden Innenring 533 auf, von dem an vier um 90° in Umfangsrichtung versetzten Positionen jeweils radial langgestreckte, plattenför- mige Tragarme 534-1 bis 534-4 horizontal abragen. Die Breite B der Tragarme in Tangential- richtung ist so bemessen, dass sie geringfügig geringer ist als der lichte Abstand A zwischen den Innenseiten der vertikalen Stützelemente 572-1 , 572-2 der maschinenfesten Werkstück- Stützeinrichtungen. Dadurch passen die Tragarme 534-1 etc. kollisionsfrei zwischen die vertikalen Stützelemente 572-1 etc. einer Werkstück-Stützeinrichtung, wenn der Ringtisch eine solche Drehstellung einnimmt, dass ein lateraler Tragarm zentriert oberhalb einer Werkstück- Stützeinrichtung positioniert ist.
Es ist aus den Fig. 6A und 6B ersichtlich, wie unter diesen Voraussetzungen der Rundschritthub durchgeführt werden kann. Fig. 6A zeigt den Ringtisch 530 in einer abgesenkten Position, wobei zwei diametral gegenüberliegende Tragarme des Ringtischs innerhalb der diametral gegenüberliegenden Werkstück-Stützeinrichtungen 570, 580 der Honstationen zwischen den dortigen Stützelementen abgesenkt sind, so dass die beiden Zylinderkurbelgehäuse an den Honstationen auf den jeweiligen Werkstück-Stützeinrichtungen aufsitzen und ausschließlich durch diese positionsgenau getragen werden (Fig. 6A). Nach Abschluss einer Bearbeitungsoperation wird der Rundtisch mithilfe des Hubantriebs angehoben, wobei die Werkstücke mithilfe der lateralen Tragarme von den Werkstück-Stützeinrichtungen angehoben werden und der Hubtisch so weit angehoben wird, bis die lateralen Tragarme oberhalb des Niveaus der oberen Stirnseiten der vertikalen Stützelemente angeordnet sind (Fig. 6B). Nun kann der Rundtisch durch Drehung weiterbewegt werden, um die Werkstücke jeweils zur nächsten (oder übernächsten) Arbeitsstation zu transportieren. Die Drehbewegung wird angehalten, wenn sich die Tragarme wieder zentriert oberhalb der Werkstück-Stützeinrichtungen befinden, so dass beim nachfolgenden Absenken des Rundtischs die lateralen Tragarme kollisionsfrei zwischen die vertikalen Stützelemente nach unten abgesenkt werden und das Werkstück auf der Werkstück-Stützeinrichtung abgesetzt wird.
Ein Rundschritthub der hier beschriebenen Art kann unabhängig von den sonstigen Konstruktionsmerkmalen der Honmaschine vorteilhaft sein, beispielsweise auch bei Honmaschinen, bei denen einige oder alle Bearbeitungseinheiten an einer Innensäule angebracht sind oder bei Varianten ohne Innensäule, z.B. gemäß DE 10 2007 045 619 B4 oder WO 2013/1 17482 A1. Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Umlauf-Transportsystem jeweils so ausgebildet, dass die Transportbahn, auf welcher die Werkstücke zwischen den Arbeitsstationen transportiert werden, eine Kreisbahn ist. Dies ist jedoch nicht zwingend. Fig. 7 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Honmaschine 700 mit einem Umlauf-Transportsystem 730, bei dem die Werkstücke entlang einer Transportbahn 732 transportiert werden, die einen längsovalen Bahnverlauf aufweist. Die ovale Transportbahn hat parallel zu den Längsseiten der Maschinenbasis, also parallel zur x-Achse des Maschinenkoordinatensystems, verlaufende geradlinige Bahnabschnitte 734-1 , 734-2, die im Bereich der Querseiten, also an den Längsenden der Maschinenbasis 710, jeweils durch halbkreisförmige Bahnabschnitte 734-3, 734-4 verbunden sind. Das Maschinenoberteil 720 erstreckt sich über den größten Teil der Länge der Maschinenbasis und wird einerseits durch die innerhalb der ovalen Transportbahn angeordnete Innensäule 750 und andererseits durch eine weitere Säule 745 abgestützt, die im Bereich der hinteren Querseite im Randbereich der Maschinenbasis außerhalb der Transportbahn zwischen den Werkzeugwechseleinrichtungen auf der Maschinenbasis montiert ist. Auf Höhe der Innensäule 750 befinden sich diametral gegenüberliegend an den Längsseiten die beiden Honstationen 760-1 , 760- 2. Die paarweise angeordneten Honeinheiten sind, wie bei den anderen Ausführungsformen, jeweils separat auf Schlitten montiert, die parallel zur Längsrichtung horizontal verfahren werden können. Insoweit gibt es Übereinstimmungen beispielsweise mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4.
Die Honmaschine 700 hat zusätzlich zu den beiden Honstationen als weitere Arbeitsstation eine Messstation 790. Ähnlich wie die Messstation des Beispiels von Fig. 2 sind dort zwei zeitgleich nutzbare Messeinheiten 791 -1 , 791 -2 mit vertikal verfahrbaren Messspindeln vorgesehen, an deren unteren Enden Messköpfe zum Einführen in die Zylinderbohrungen vorgesehen sind. Die Messeinheiten sind parallel zueinander mit vertikalen Achsen angeordnet. Sie werden von einem gemeinsamen Schlitten 793 getragen, der horizontal verfahrbar an den gleichen Führungsschienen geführt ist, welche auch die beiden Schlitten für die Honeinheiten 780-1 , 780-2 der ersten Honstation 760-1 tragen. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sind die Messspindeln somit parallel zur Längsrichtung (x-Richtung) der Honmaschine verfahrbar. Ein weiterer Unterschied zur Variante von Fig. 2 besteht darin, dass die Messstation 790 eine der Arbeitsstationen ist, welche entlang der Transportbahn 732 des Umlauf-Transportsystems 730 liegt. Somit können die Werkstücke mithilfe des Umlauf-Transportsystems unmittelbar in die Messposition einer Messstation gefahren und auch von dort wieder abtransportiert werden.
Beim Beispiel von Fig. 7 werden die Werkstücke durch ein umlaufendes Förderband transportiert. Alternativ kommt beispielsweise ein Umlauf-Transportsystem mit miteinander gekoppelten Schlepprahmen in Betracht. Eine Honstation kann beispielsweise für eine Honoperation des klassischen Honens ausgelegt sein, bei dem das Honwerkzeug im Prinzip der bereits in vorgeschalteten Bearbeitungsschritten präzise positionierten Bohrung folgt. Es ist auch möglich, eine Honstation für eine positionsbestimmende Honoperation zu konfigurieren, bei der das Werkstück an einer präzise vorgegebenen Bearbeitungsposition positioniert wird und das Honwerkzeug starr an die Honspindel angekoppelt ist, um gegebenenfalls die Bohrungsachse durch ungleiche Materialabtragung mittels Honen in die gewünschte Ist-Position verlagern zu können (Path-Honen). Es ist auch möglich, mindestens eine Arbeitsstation als Bearbeitungsstation für eine Bohroperation auszulegen (beispielsweise zum Feinbohren bzw. Feinspindeln) oder für eine Entgratoperation.
Anstelle der Messstation 790 könnte eine Honstation oder eine Feinbohrstation mit entsprechenden Bearbeitungseinheiten an einem Schlitten vorgesehen sein. Eine Nachmessstation könnte auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sein.
Wie schon erwähnt, eignen sich Honmaschinen gemäß der beanspruchten Erfindung bzw. einer ihrer Ausführungsbeispiele gut zur Ankopplung an unterschiedliche Werkstück-Fördersysteme. Als Alternative zur Be- und Entladung mithilfe eines Pendelschlittens kommt beispielsweise die Be- und Entladung mithilfe eines Portalladers in Betracht. Fig. 8 zeigt eine beispielhafte Lösung, bei der die Honmaschine 800 identisch oder ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Honmaschine 300 in Fig. 3 ausgebildet ist. Eine Besonderheit ist hier, dass das Maschinenoberteil 820 auf Seiten der Ladestation 840 nur geringfügig über die Außenkontur der Innensäule 850 hinausragt, so dass die jeweils an der Ladestation 840 positionierte Werkstückaufnahme von oben zugänglich ist. Hier kann nun ein Portallader 850 mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm 855 genutzt werden, um beim Beladen der Honmaschine ein Werkstück von einem Rollenförderer 870 des Fördersystems in eine Werkstückaufnahme am Rundtisch 830 umzusetzen bzw. um ein an der Honmaschine fertig bearbeitetes Werkstück von der Honmaschine auf den Rollenförderer umzusetzen.
Wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 9 zeigt, kann die baugleiche Honmaschine 900 auch mithilfe eines Laderoboters 950 be- und entladen werden. Der Laderoboter 950 hat einen um eine vertikale Achse verschwenkbaren Roboterarm 860, der an einem Schlitten 862 gelagert ist, welcher am Basiselement 864 des Roboters vertikal verfahrbar geführt ist. Die vertikale Achse kann auch durch einen Knickarm realisiert werden. Am vorderen freien Ende des Roboterarms 860 befindet sich ein Werkstückgreifer oder eine Stützeinrichtung 865, die im Wesentlichen die Form einer rechteckigen Platte hat, auf die das Werkstück mit seiner Unterseite abgesetzt werden kann. Die Oberseite der Stützeinrichtung kann ähnlich oder identisch ausgebildet sein wie die Oberseite der Stützeinrichtung 265 des Pendelschlittens 260 aus Fig. 2. Die plattenförmige Stützeinrichtung ist so bemessen, dass sie kollisionsfrei durch die Randausnehmung am Rundtisch passt. Mithilfe des Roboters 950 kann der Rundtisch direkt be- und entladen werden.
Fig. 10 zeigt eine schrägperspektivische Darstellung eines Beispiels aus einer Vielzahl möglicher Beispiele, mehrere Honmaschinen (z.B. gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 oder Fig. 9) über ein Fördersystem miteinander zu verketten, um eine hochflexible Fertigungsanlage 1 1 1 1 zu bilden. Ein Fördersystem 1050 zur Förderung von Werkstücken zu den einzelnen Bearbeitungsmaschinen bzw. Honmaschinen umfasst im Beispielsfall zwei zueinander identische Roboter nach Art des Roboters 950 aus Fig. 9, die gemeinsam senkrecht zur Längsrichtung der Honmaschinen, also in Querrichtung (y-Richtung) auf horizontalen Führungsschienen horizontal verfahrbar sind. Mithilfe der Roboter können die vier miteinander verketteten Honmaschinen flexibel be- und entladen werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Honmaschine (100) zur Durchführung von Honoperationen an mindestens einer Bohrung in einem Werkstück (W), insbesondere zur Honbearbeitung von Zylinderbohrungen in einem Zylinderkurbelgehäuse, mit:
einer Maschinenbasis (1 10);
einer der Maschinenbasis zugeordneten Innensäule (150);
einem von der Innensäule getragenen Maschinenoberteil (120), das mit Abstand oberhalb der Maschinenbasis (1 10) angeordnet ist;
einem Umlauf-Transportsystem (130) zum Transportieren von Werkstücken (W) auf einer um die Innensäule herum verlaufenden Transportbahn (132); und
mehreren entlang der Transportbahn angeordneten Arbeitsstationen (140, 160-1 , 160-2), wobei ein Werkstück durch Fortbewegung des Umlauf-Transportsystems nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen der Honmaschine transportierbar ist;
wobei mindestens eine der Arbeitsstationen eine Honstation (160-1 , 160-2) ist, die mindestens eine Honeinheit (180-1 , 180-2, 180-3, 180-4) aufweist, die eine Honspindel (184) hat, welche um eine vertikale Spindelachse drehbar und parallel zur Spindelachse hin und her bewegbar ist, wobei die Honeinheit (180-1 , 180-2, 180-3, 180-4) von dem Maschinenoberteil (120) getragen wird.
2. Honmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innensäule (150) durch ein Rohr mit hohlem Innenraum gebildet ist, wobei das Rohr vorzugsweise ein zylindrisches Rohr ist.
3. Honmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite der Innensäule (159) keine Bearbeitungseinheit montiert ist und/oder dass an der Innensäule keine Einrichtung zum Befestigen einer Bearbeitungseinheit vorhanden sind.
4. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Innensäule keine weitere Säule zum Tragen des Maschinenoberteils vorgesehen ist, so dass das Maschinenoberteil ausschließlich durch die Innensäule getragen wird, wobei vorzugsweise die Innensäule (150) und das Maschinenoberteil (120) eine T-förmige Anordnung bilden, bei der sich das Maschinenoberteil in einer Längsrichtung der Honmaschine horizontal erstreckt und in Längsrichtung an beiden Seiten über die Innensäule hinausragt, wobei vorzugsweise ein Massenschwerpunkt des Maschinenoberteils (120) vertikal oberhalb einer Grundfläche der Innensäule (150) liegt.
5. Honmaschine nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Innensäule (350) eine weitere Säule (345) zum Tragen des Maschinenoberteils (320) vorgesehen ist, so dass das Maschinenoberteil (320) durch die Innensäule und die weitere Säule getragen wird, wobei vorzugsweise die weitere Säule außerhalb der Transportbahn (332) angeordnet ist.
6. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honeinheit an einem horizontal verfahrbaren Schlitten (190-2) angebracht ist, der von dem Maschinenoberteil (120) getragen wird und entlang einer Verfahrrichtung verfahrbar ist, welche tangential zu einem zentrisch zur Innensäule (150) liegenden Referenzkreis verläuft, wobei vorzugsweise der Schlitten (190-2) an einer Seitenfläche des Maschinenoberteils (120) angeordnet ist.
7. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honmaschine wenigstens zwei Arbeitsstationen aufweist, die als Honstationen (160-1 , 160-2) ausgebildet sind, wobei vorzugsweise eine erste Honstation (160-1 ) an einer ersten Seite der Innensäule (150) und eine zweite Honstation (160-2) an einer der ersten Seite diametral gegenüber liegenden zweiten Seite der Innensäule angeordnet ist.
8. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Honstation (160-1 , 160-2) zwei oder mehr Honeinheiten aufweist, die zeitgleich arbeiten können, wobei vorzugsweise zwei Honstationen (160-1 , 160-2) mit jeweils zwei Honeinheiten vorgesehen sind.
9. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlauf-Transportsystem einen Rundtisch (130) aufweist, der um eine vertikale Rundtischachse drehbar ist und mehrere Werkstückaufnahmen (135) aufweist, die mit radialem Abstand zur Rundtischachse in Umfangsrichtung zueinander versetzt derart angeordnet sind, dass ein in einer Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück durch Drehung des Rundtischs nacheinander an unterschiedliche Arbeitsstationen (140, 160-1 , 160-2) der Honmaschine transportierbar ist.
10. Honmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundtisch (230) am Ort einer Werkstückaufnahme eine Aussparung (236) aufweist, die derart dimensioniert ist, dass eine Werkstück-Stützeinrichtung (265) bei einer vertikalen Hubbewegung des Rundtischs und/oder der Werkstück-Stützeinrichtung kollisionsfrei durch die Aussparung hindurchpasst, wobei die Aussparung vorzugsweise in Radialrichtung offen ist.
1 1 . Honmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundtisch (530) mittels eines Hubantriebs vertikal zwischen einer unteren Position und einer oberen Position verfahrbar ist, so dass der Rundtisch als Hub-Rundtisch ausgelegt ist.
12. Honmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlauf-Transportsystem ein Paletten-Automationssystem aufweist, insbesondere ein Schlepprahmen-Transportsystem oder eine Vielzahl von Paletten mit Eigenantrieb.
13. Honmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbahn (732) einen von einer Kreisform abweichenden Bahnverlauf aufweist, wobei die Transportbahn vorzugsweise eine ovalen Bahnverlauf mit parallel zur Längsrichtung verlaufenden geraden Bahnabschnitten (734-1 , 734-2) oder einen im Wesentlichen rechteckigen Bahnverlauf mit parallel zur Längsrichtung verlaufenden geraden Bahnabschnitten und parallel zur Querrichtung verlaufenden geraden Bahnabschnitten aufweist.
14. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honmaschine (300) für einen automatischen Werkzeugwechsel ausgelegt ist, um die Honeinheiten mit unterschiedlichen Honwerkzeugen bestücken zu können, wobei vorzugsweise für jede Honstation (160-1 , 160-2) eine eigene Werkzeugwechseleinrichtung (370-1 , 370-2) vorgesehen ist, insbesondere mit einem Rundtisch-Magazin mit mehreren Werkzeugaufnahmen.
15. Honmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsbereich des Schlittens (390-2) eine Werkzeugwechseleinrichtung (370-1 ) derart angeordnet ist, dass eine Honeinheit für einen Werkzeugwechsel zwischen der Honstation und der Werkzeugwechseleinrichtung verfahrbar ist.
16. Honmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Arbeitsstationen eine Ladestation (140) zum Beladen und Entladen des Umlauf- Transportsystems ist, wobei die Ladestation vorzugsweise an einer Querseite der Maschinenbasis (1 10) angeordnet ist.
17. Honmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenoberteil (120) in Richtung der Ladestation (140) so kurz ist, dass eine der Ladestation zugewandte Stirnseite des Maschinenoberteils innerhalb der Transportbahn liegt, so dass die Ladestation von oben zugänglich ist.
18. Honmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Honmaschine zur Beladung und Entladung des Umlauf-Transportsystems im Bereich einer Ladestation (140) mindestens eine der folgenden Einrichtungen zugeordnet ist:
ein Pendelschlitten (142), der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen des Umlauf-Transportsystems und einer äußeren Endposition mit Abstand von der Transportbahn verfahrbar ist;
ein Portallader (300) mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm (310);
ein Laderoboter (950);
19. Fertigungsanlage (1 1 1 1 ), insbesondere zur Bearbeitung von Zylinderkurbelgehäusen, mit mehreren Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung eines Werkstücks und mit einem Fördersystem (1050) zur Förderung von Werkstücken zu den Bearbeitungsmaschinen und von den Bearbeitungsmaschinen,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Bearbeitungsmaschinen eine Honmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ist.
20. Fertigungsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Beladung und Entladung des Umlauf-Transportsystems (130) im Bereich einer Ladestation (140) der Honmaschine mindestens eine der folgenden Einrichtungen vorgesehen ist:
ein Pendelschlitten (142), der zwischen einer inneren Endposition zum Be- und Entladen des Umlauf-Transportsystems und einer äußeren Endposition mit Abstand von der Transportbahn verfahrbar ist;
ein Portallader (300) mit einem horizontal und vertikal verfahrbaren Greifarm (310);
ein Laderoboter (950).
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