DE2552941A1

DE2552941A1 - Werkzeugmaschine fuer verschiedene werkstueckbearbeitungen

Info

Publication number: DE2552941A1
Application number: DE19752552941
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: TORINO MACCHINE SPECIALI
Current assignee: TORINO MACCHINE SPECIALI
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1976-06-10
Also published as: FR2292553B3; IT1024920B; FR2292553A1

Description

K- SKCti. 5;;J.-!ig.

813 STASM3SG bei Müntheo Almeidawea 12 ^

Werkzeugmaschine für verschiedene Werkstückbearbeitungen

Bei der Großserienfertigung, insbesondere in der Automobilindustrie ist die Notwendigkeit bekannt, über Werkzeugmaschinen zu verfugen, die sowohl eine größtmögliche Flexibilität als auch eine hohe Produktivität mit einer schnellen Amortisation besitzen.

Die Werkzeugmaschinen herkömmlicher Art sind dazu ausgerichtet, um spezifische Arbeitsgänge auf verschiedenen Werkstücken auszuführen. Sie sind daher flexibel und gut dimensioniert, da sie für bestimmte Bearbeitungen (Fräsen, Bohren usw.) gebaut wurden. Dabei wird jedoch nur eine Arbeitsspindel verwendet und es ist die Anwesenheit von spezialisierten Arbeitskräften erforderlich, wodurch solche Werkzeugmaschinen, vom Gesichtspunkt der Herstellung aus gesehen, nicht dazu geeignet sind, wirtschaftliche Serienherstellungen auszuführen.

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TM diesen Mangel zu beseitigen, wurden die sogenannten numerisch gesteuerten Fertigungszentren geschaffen. Diese sind dazu fähig, eine Vielzahl von Bearbeitungen an verschiedenen Werkstücken auszuführen. Dadurch sind auch diese Zentren sehr flexibel. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie baulich zur Ausführung von schwierigen Bearbeitungen ausgelegt sind. Sie sind daher für einfachere Bearbeitungen, wie z.B. für in Bohrzentren ausgeführten Bohrarbeiten nicht wirtschaftlich. Das Werkstück wird überdies auf einem Tisch aufgespannt und trägt dazu bei, Verschiebungen zum Positionieren und zur Bearbeitung vorzunehmen, wobei zwangsweise jeweils mit einer Arbeitsspindel vorgegangen werden muß. Demzufolge sind numerisch gesteuerte Fertigungszentren nicht wirtschaftlich.

Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Fertigungszentren mit numerischer Steuerung wurden die sogenannten "Transferanlagen" vorgeschlagen.

Diese umfaßen eine Vielzahl von numerisch gesteuerten Fertigungszentren, die durch sehr komplizierte und kostenaufwendige Verbindungssysteme miteinander verbunden sind und in"flexible Transfer" und "starre Transfer" unterteilt werden können.

Die flexiblen Transfer können ihrerseits in Transfer für offene Werkstückfamilien und in Transfer f'"r geschlossene Werkstückfamilien unterteilt werden. Die ersteren Bind sehr flexibel und leicht sättigbar; sie sind jedoch mit dem Mangel behaftet, daß sie mit starkem Kostenaufwand verbunden sind und nicht besonders produktiv sind.

Die zweiteren sind hingegen verhältnismäßig wenig flexibel (ihre Flexibilität ist dadurch begrenzt, daß mehrere, schon bekannte Elemente bearbeitet werden) und können nicht auf Werkstücke ausgerichtet werden, die nicht vorgesehen sind, auch wenn sie geometrisch jenen

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ähnlich sind, die zu bearbeiten sind. Sie besitzen jedoch den Vorteil, daß sie sehr produktiv sind.

Die "starren Transfer" sind für Großserienfertigung unersetzlich, wobei sie jedoch keine Flexibilität aufweisen. Sie sind daher sehr produktiv, jedoch -wie aus der Bezeichnung entnehmbar- absolut starr.

Aus den obigen Ausführungen geht klar hervor, daß derzeit die Technik über keine Werkzeugmaschine verfügt, die beiden Erfordernissen der hohen Flexibilität und großen Produktivität nachkommt, die insbesondere für die Großserienfertigung erwünscht ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Werkzeugmaschine, die den Vorzug aufweist, eine der Flexibilität herkömmlicher Werkzeugmaschinen gleichkommende Flexibilität und gleichzeitig eine hohe, den oben erwähnten modernsten Maschinenarten gleichkommende Produktivität, sowohl für komplizierte Bearbeitungen als auch für einfache Bearbeitungen zu besitzen.

Zur lösung dieser Aufgabe wurde erfindungsgemäß daran gedacht, eine Werkzeugmaschine für Großserienfertigung mit mehreren verschiedenartig zusammenbaubaren, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten zu schaffen, die gekennzeichnet ist durch ein Aggregat von Spannvorrichtungen, das dazu fähig ist, ein oder mehrere Werkstücke abzustützen und mindestens eines davon in eine festliegende Arbeitslage zu bringen, eine Vielzahl von maßeinheitlichen, voneinander verschiedenen Arbeitseinheiten, die dem Spannvorrichtungsaggregat zugeordnet sind, wobei die genannten maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ein System von Schlitten umfassen, die derart voreingestellt sind, daß die Werkzeuge längs einer Vielzahl, von Achsen verstellt werden, um verschiedene Bearbeitungen an mehreren Flächen eines gleichen oder von verschiedenen Werkstücken vorzunehmen, die in fester Stellung vom genannten Aggregat von Spannvorrichtungen abgestützt werden,

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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen :

Figur 1 eine Seitenansicht einer ersten Art einer maßeinheitlichen Arbeitseinheit;

Figur 2 eine Stirnansicht der Arbeitseinheit aus Figur 1;

Figur 3 eine Draufsicht der maßeinheitlichen Arbeitseinheit aus Figur 1;

Figur 4 eine Stirnansicht einer zweiten Art einer maßeinheitlichen Arbeitseinheit;

Figur 5 eine Seitenansicht der maßeinheitlichen Arbeitseinheit aus Figur 4;

Figur 6 eine Draufsicht der Arbeitseinheit aus Figur 4;

Figur 7 eine Stirnansicht einer dritten Art einer maßeinheitlichen Arbeitseinheit;

Figur 8 eine Seitenansicht der Arbeitseinheit aus Figur 7j Figur 9 eine Draufsicht der Arbeitseinheit aus Figur 7j

Figur 10 eine Stirnansicht einer vierten Art einer maßeinheitlichen Arbeitseinheit;

Figur 11 eine Seitenansicht der Arbeitseinheit aus Figur 10; Figur 12 eine Draufsicht der Arbeitseinheit aus Figur 10;

Figur 13 eine schematische Darstellung von oben eines ersten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 14 eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertxgungs— aggregates;

Figur 15 eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

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Figur 16 eine schematische Darstellung in Draufsicht des Beispiels des Fertigungsaggregates aus Figur 15;

Figur 17 eine schematische Darstellung in Seitenansicht eines vierten. Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 18 eine schematische Darstellung eines fünften Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 19 eine schematische Darstellung in Seitenansicht eines sechsten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Aggregates;

Figur 20 eine Darstellung in Draufsicht eines siebten Beispiels eines mit raaßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 21 eine Darstellung in Draufsicht eines achten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 22 eine Darstellung in Draufsicht eines neunten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 23 eine Darstellung in Draufsicht eines zehnten Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 24 mit dem Fertigungsaggregat aus Figur 22 ausgeführte Bearbeitungsbeispiele;

Figur 25 eine Darstellung in Seitenansicht eines elften Beispiels eines mit maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungsaggregates;

Figur 26 eine Draufsicht des Fertigungsaggregates aus Figur 24;

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Figuren 27a, 27b, 27c, 27d, zusammen eine schematische Darstellung eine schematische Darstellung eines mit einer Vielzahl von maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ausgestatteten Fertigungssystems.

Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Systems wird das folgende logische Schema verfolgt: beschrieben werden vier verschiedene Arten von maßeinheitlichen Arbeitseinheiten (Figuren von 1 bis 12) und darauffolgend Fertigungsaggregate, die mit solchen maßeinheitlichen Arbeitseinheiten (Figuren von 13bis 26) ausgestattet sind. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die infrage stehenden, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten als Modelle oder Einheiten "Typ l","Typ 2" , "Typ 3" und"Typ 4" bezeichnet.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1-3 umfaßt die Einheit Typ 1 ein Untergestell 10, das mit Gleitführungen 11 versehen ist, um die Verschiebung längs einer Achse X eines unteren Schlittens 12 zu ermöglichen, der seinerseits mit Gleitführungen 13 versehen ist, um die Verschiebung längs einer Achse Z eines unteren Schlittens 14 zu erlauben.

Am oberen Schlitten 14 ist ein Ständer 15 befestigt, der mit Führungen l6 versehen ist, längs welchen ein mit Spannfutter 18 ausgestatteter Spannkopf 17 gleitbar ist, wobei im Spannfutter 18 ein Werkzeug 19 lösbar eingespannt ist. Der Spannkopf 17 führt Bewegungen längs einer Achse Y aus.

Das Werkzeug 19 kann somit im Raum längs der drei Achsen X, Y, Z verschoben werden.

Die Verschiebungen der Schlitten 12, 14 und des Spannkopfes 17 werden jeweils mit Hilfe einer Präzisions-Kugelumlaufschraube 20 bzw. 21 bzw. 22 gesteuert. Die Kugelumlaufs ehr aub en 20, 21, 22 werden durch nicht näher gezeigte Servoantriebe betätigt und sind Rückkopplungs-

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einheiten zugeordnet, um die Stellung der verschiedenen Teile zu identifizieren und diese Information dem numerischen Hauptsteuerungssystem ■r

(nicht gezeigt) zu liefern.

Die Einheit Typ 1 ist am Ständer 10 mit einem Werkzeugträgermagazin 23 versehen, dem ein an sich bekannter Mechanismus 24 für den Austausch des vom Spannfutter 18 getragenen Werkzeuges mit anderen vom Werkzeugträgermagazin 23 mitgeführten Werkzeugen zugeordnet ist.

Am Ständer 15 ist auch ein Motor 25 angeordnet, der einem Wechselgetriebe 26 zugeordnet ist, um der Werkzeugträgerspindel verschiedene, von der Bearbeitungsart abhängige Umlaufgeschwindigkeiten zu erteilen. Diese Einzelheiten sind herkömmlicher Art und deshalb wird nicht näher auf sie eingegangen.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 4_S 5 und 6 umfaßt die Einheit Typ 2 ein Untergestell 40, das mit Führungen 41 versehen ist, längs welchen ein horizontaler Schlitten 42 gleitbar ist, auf dem ein Ständer 43 mit Führungen 44 angeordnet ist, Auf den Führungen 44 ist ein Kreuzschlitten 45 gleitbar, der mit Führungen 46 versehen ist, auf denen ein mit einem Revolverkopf 48 versehener Schlitten 47 gleitbar ist. Die Werkzeuge des Revolverkopfes werden von einem elektrischen Motor 49 angetrieben.

Auch in diesem Fall werden die verschiedenen Schlitten 42, 453 47 jeweils von Kugelumlauf schrauben 50 bzw. 51 bzw. 52 angetrieben, die von nicht gezeigten Servoantrieben betätigt werden und Rückkopplungseinheiten angeordnet sind, um die Stellung der verschiedenen Teile zu identifizieren und diese Information dem numerisch gesteuerten Hauptsystem zu liefern.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 7> 8 und 9 umfaßt die Einheit Typ 3 ein Untergestell 60, das mit Führungen 6l versehen ist, auf denen

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ein horizontaler Schlitten 62 gleitbar ist.

Am Schlitten 62 ist ein Ständer 63 angebracht, der mit Führungen 64 versehen ist, auf denen ein Kreuzschlitten 65 gleitbar ist, der mit Führungen 66 versehen ist, auf denen ein Schlitten 67 gleitbar angeordnet ist. Am Schlitten 67 ist ein Revolverkopf 68 befestigt und ein Motor 69 zur Betätigung des Werkzeuges des Revolverkopfes 68 angeordnet.

Auch in diesem Modell werden die verschiedenen Schlitten 62, 65 und 67 jeweils von Kugelumlaufschrauben oder -getrieben 70 bzw. Ti bzw. 72 angetrieben, die von nicht näher gezeigten Servoantrieben gesteuert werden und Rückkopplungseinheiten zugeordnet sind, um die Stellung der verschiedenen Teile zu identifizieren und diese Information dem numerisch gesteuerten Hauptsystem zu liefern.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 10, 11 und 12 umfaßt die Einheit Typ 4 ein Untergestell 80, das mit Führungen 81 versehen ist, auf denen ein horizontaler Schlitten 82 gleitbar ist.

Am horizontalen Schlitten 82 ist ein Ständer 83 angebracht, der mit Führungen 84 versehen ist, auf denen ein Kreuzschlitten 85 gleitbar ist, der mit Führungen 86 versehen ist, auf denen ein Schlitten 87 gleitbar ist. Am Schlitten 87 ist ein Revolverkopf 88 befestigt und ein Motor 89 zur Betätigung des Werkzeuges des Revolverkopfes 88 angeordnet.

Auch in dieser Einheit werden die verschiedenen Schlitten 82, 85 und 87 jeweils von Kugelumlaufschrauben oder -getrieben 9O bzw. 91 bzw. 92 angetrieben, die von nicht gezeigten Servoantrieben gesteuert werden und Rücldcopplungseinheiten zugeordnet sind> um die Stellung der verschiedenen Teile zu identifizieren und diese Information dem numerisch gesteuerten Hauptsystem zu liefern.

Was die obigen Ausführungen betrifft, werden für den Fachmann auf genügend eingehende Weise die Merkmale von vier verschiedenen Arten.

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von Fertigungs einheit en oder -aggregaten beschrieben, und zwar mit einer horizontal oder vertikel angeordneten Spindel und mit einem Revolverkopf oder Werkzeugträgermagazin, die fähig sind, eine Vielzahl von verschiedenen Werkzeugen aufzunehmen, die automatisch in. Arbeitsstellung gebracht werden.

Die oben beschriebenen, maßeinheitlichen Aggregate oder Einheiten können alle Bearbeitungsarten der herkömmlichen Werkzeugmaschinen (Bohren, Fräsen, Formfräsen, Gewindebohren usw.) ausführen. Diese maßeinheitlichen Aggregate können längs drei oder mehrerer voneinander unabhängiger Achsen in Abhängigkeit eines herkömmlichen, numerisch gesteuerten Zentrums arbeiten.

Der Arbeitsablauf der Modelle ist vollständig automatisch und das numerisch gesteuerte System sieht dafür vor, daß die Achsen positioniert werden und die Hilfs- und Voreinstellungsfunktionen der Einheiten eingestellt werden. Solche Funktionen sind :

- Positionieren der Achsen

- Auswahl des Arbeitszykluses

- Wahl des Werkzeuges aus dem Magazin oder der Trommel

- Werkzeugwechsel

- Wahl des UmlaufSinnes der Spindel (rechts- oder linksläufig)

- Wahl der Umlaufgeschwindigkeit der Spindel

- Wahl des Arbeitsvorschubes der Achsen und Umschalten vom schnellen Stellvorschub auf den Arbeitsvorschub

- Steuerung des Anlaufs und der Stillsetzung der Rückkopplung der Spindel

- Steuerung des Umkehrlaufes der Spindel

- Steuerung der Ausspannung und Spannung der Verschiebungs- und/oder Arb eits achs en

- Steuerung der Einführung und Abschaltung des Kühlmittels.

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Wie schon oben angeführt sind die beschriebenen Arbeitseinheiten vor allem derart ausgeführt worden, daß sie im Raum unabhängig voneinander und auf selbstständige Weise das während der Bearbeitung festgelegte Werkstück bearbeiten können, unabhängig davon, ob sie an einem Schlitten, Pallet, Drehtisch, einer Drehtrommel oder anderen Werkstückhalterungs- oder -Spannmitteln angebracht sind.

Der Hauptvorzug des erfindungsgemäßen Fertigungssystems liegt darin, daß von verschiedenen Arbeitsmodellen oder -aggregaten an einem festliegenden Werkstück unabhängige Arbeitsgänge ausgeführt werden können. Da dadurch das Werkstück von mehreren Fertigungseinheiten "angegriffen" wird, können demzufolge die Arbeitszeiten bis zu zwei oder drei Mal gegenüber den Großserienfertigungssystemen herkömmlicher Art reduziert werden.

Es liegt nahe, daß die Fertigungseinheiten miteinander verschieden verbunden werden können, da die Auswechselbarkeit bei der Positionierung sowie des Typs, wie dies nachstehend beispielsweise beschrieben wird, die Ausrüstung von mehrfachen flexiblen Zentern mit hoher Produktivität erlaubt.

Ia den Figuren 13 und 14 sind zwei Anordnungsbeispiele von Einheiten zur Ausführung von Bearbeitungen an einem Werkstück in festliegender und "starrer" Stellung dargestellt.

Ein mittiges Untergestell 100 verbindet einein ihrer Gesamtheit mit TPl angegebene Einheit "Typ 1" starr mit einer insgesamt mit TP2 angegebenen Einheit "Typ 2". Das mittige Untergestell 100 trägt einen Werkstückträger 101, an dem in bekannter Weise ein beliebiges Werkstück 102 befestigt ist. Das mittige Untergestell ist auf herkömmlicher Weise mit Span- und Kühlmittelauffangvorrichtungen versehen, wobei die Späne und

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die Kühlmittel in die Wanne 103 ausgeladen werden.

Es ist zu bemerken, daß das Werkstück festliegend ist und die Arbeitsvorgänge an zwei entgegengesetzten Seiten 102a und 102b von zwei Werkzeugen 104* 105 ausgeführt werden, die von den Einheiten TP2 und TPl jeweils angetrieben werden. In der Fläche K werden die Einführung des Werkstückes 102 und dessen Austragung nach Beendigung der Arbeitsgänge vorgenommen.

Ih Figur 14 ist ein zweites, jenem der Figur 13 analoges Beispiel dargestellt, wobei drei, insgesamt mit TPl, TP2, TP3 angegebene Einheiten wirken.

Das mittige Untergestell 110 verbindet die drei Einheiten (es ist hervorzuheben, daß die Einheit TP2 aus Figur 14 gegenüber der Einheit TPl "gekippt" ausgerüstet ist) starr miteinander und trägt ein Werkstück 111.

Es ist zu bemerken, daß bei diesem Beispiel eire gleichzeitige Bearbeitung der drei Seiten lila, 111b, 111c des Werkstückes 111 ausgeführt wird, das in den und vom Bereich K von seinem Arbeitsträger eingeführt bzw. ausgezogen wird.

Für die Beispiele aus den Figuren 13 und 14 sowie für die nachstehend beschriebenen Beispiele erscheint es nicht erforderlich zu sein, die spezifischen Arbeitsgänge näher zu erklären, da solche Einzelheiten für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig und dem Fachmann gut bekannt sind.

Ih den Figuren 15 und 16 ist ein weiteres Beispiel zur Verbindung von zwei Einheiten dargestellt.

Ein mittiges Unterteil 120, das aus einer Transferstraße zur linearen offen oder geschlossenen Translation besteht, verbindet zwei, insgesamt mit TPl und TP2 angegebene Einheiten starr miteinander. Das Unter-

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gestell I70 ist mit Führungen 121, 122 versehen, auf welchen auf bekannter Weise ein "Pallet" 123 gleitbar montiert ist, auf dem in gleichfalls bekannter Weise ein Werkstück 124 befestigt ist. Gemäß den obigen Ausführungen sind das "Pallet" 123 und das Werkstück 124 festliegend.

Auch in diesem Fall wird das Werkstück gleichzeitig an den beiden Seiten 124a und 124b bearbeitet.

Nach Beendigung der Bearbeitungen wird das "Pallet" 123 ausgespannt, entfernt und ein nachfolgendes Werkstückträger "Pallet" (nicht gezeigt) wird in Stellung gebracht.

Es liegt nahe, daß anstelle der Einheiten TPl und TP2, au<"h andere Einheiten einander zugeordnet werden können.

In den Figuren 17 und 18 ist jeweils in Seitenansicht und im Grundriß ein erstes Verbindungsfeld von drei Einheiten mit vom Drehtisch getragenen Werkstücken dargestellt.

An einem mittigen Untergestellt 130 ist ein herkömmlicher, drehbarer Werkstückauf spanntisch 131 angebracht, auf welchem in bekannter Weise Werkstücke 132, 133, 134 und 135 befestigt sind.

Der Drehtisch 131 kann in vier verschiedenen Winkelstellungen gedreht werden, wobei bei jeder dieser Stellungen der Drehtisch festgemacht wird, während drei Werkstücke (133, 134, 135) von den Einheiten TP2, TP3 und TPl bearbeitet werden.

Während die oben erwähnten Werkstücke bearbeitet werden, wird vom Bereich K das Werkstück 132 in Stellung gebracht bzw. ausgebracht.

In den Figuren I9 und 20 ist in Seitenansicht und im Grundriß ein zweites Beispiel zur Verbindung von drei verschiedenartigen Einheiten , mit von einem Drehtisch getragenen Werkstücken gezeigt.

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Am mittigen Untergestell 140 ist ein herkömmlicher Werkstückträger-Drehtisch 141 angebracht, an dem sich ein "Pallet" 142 befindet, das Werkstücke 143, 144, 145 und I46 trägt.

Der Drehtisch I4I kann in vier verschiedenen Winkelstellungen festgemacht werden, während mindestens drei Werkstücke (143₉ 144> 145) von den Einheiten TP2, ΊΡ4, TPl bearbeitet werden. Nach Beendigung der Bearbeitungen, kann das "Pallet" 143 wieder entfernt und im Bereich K ausgewechselt werden.

In Figur 21 ist ein erstes Beispiel, im Grundriß gezeigt, bei dem zwei verschiedene Einheiten mit von einem Drehtisch getragenen Werkstücken gezeigt sind.

An einem mittigen Untergestell I50 ist ein Drehtisch 151 mit drei Winkelstellungen angebracht, auf dem Werkstücke 152, 153, 154 aufgespannt sind.

Der Drehtisch I5I kann in drei verschiedene Winkelstellungen festgemacht werden, während mindestens zwei Werkstücke (153j 154) von den Einheiten TP2, TP4 bearbeitet werden.

Das Fertigstück bzw. Werkstück 152 wird jeweils im Bereich K entfernt oder in Stellung gebracht.

Bi Figur 22 ist ein zweites Beispiel im Grundriß dargestellt, um zwei verschiedenartige Einheiten mit auf einem Drehtisch aufgespannten Werkstücken miteinander zu verbinden.

An einem mittigen Untergestell I60 ist ein Drehtisch Ιοί mit drei Stellungen angebracht, an dem Wakstücke 162, 163, I64 aufgespannt sind.

Der Drehtisch Ιοί kann in drei verschiedenen Winkelstellungen festgemacht werden, während mindestens zwei Werkstücke (163, I64) von den

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Einheiten TP3, TPl bearbeitet werden.

Das Fertigstück bzw. Werkstück 162 wird im Bereich K entfernt bzw. in Stellung gebracht.

lii den Figuren 23 und 24 ist ein Fertigungszentrum mit automatischer Ueberführung des Werkstückes und drehenden Werkstückträgern näher dargestellt, wobei drei verschiedene erfindungsgemäße Einheiten verwendet werden.

An einem mittigen Untergestell I70 ist ein Drehtisch I7I mit vier Stellungen dargestellt, der vier Werkstückträger 173, 174* 175j 176 umfaßt.

Der Aufbau des Drehtisches I7I ist immer in vereinfachter Form, mit größeren Einzelheiten in Figur 24a dargestellt. Der Drehtisch I7I umfaßt die vier drehbaren Werkstückträger 173, 174, 175* 176 mit "Pallets" oder ähnlichen 180, 181, 182, 183, von denen die Werkstücke getragen werden.

In den Figuren 24b, 24c, 24d, 24e sind verschiedene Arbeitsgänge des in Figur 24f dargestellten Blockes angegeben.

In der nun folgenden Aufstellung ist eine beispielshafte Arbeitsfolge angeführt :

Station "A" : Zuführung und Entfernen des Werkstückes Station "B" : (erster Arbeitsgang)

Bohren Achse 1

Schwenkung um 90° des Tisches 174

(zweiter Arbeitsgang)

Bohren und Ansenken Achse 6

Bohren und Glätten Achse 7

Schwenkung um 90° des Drehtisches 174

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(dritter Arbeitsgang)
Bohren Achse 4
Bohren Achse 5

"Schwenkung um 90° des Tisches 174
(vierter Arbeitsgang)
Bohren Achse 2
Bohren Achse 3

Station "C" : .

Bohren und Gewindebohren Achse 8
Bohren und Gewindebohren Achse 9
Bohren und Gewindebohren Achse 10

Station "D" :
(erster Arbeitsgang)
Gewindebohren Achse 2
Gewindebohren Achse 3
Schwenkung um 90° des Tisches I76
(zweiter Arbeitsgang)
Gewindebohren Achse 1.

Es liegt nahe, daß alle diese Arbeitsgänge (Gewindebohren, Bohren, Glätten) gleichzeitig während der Drehpause des Tisches I7I und der drehbaren Werkstückträger 173, 174* 175* 176 ausgeführt werden.

Ih den Figuren 25 und 26 ist jeweils in teilweiser Seitenansicht lind im Grundriß ein weiteres Beispiel zur Anordnung von mehreren Einheiten mit auf einer Drehtrommel angeordneten Werkstücken dargestellt:

Die Einheiten TPl, TP2, TP2¹ sind mit einem mittigen Untergestell verbunden, an dem auf Ansätzen I9I eine Werkstückträgertrommel 192 angebracht ist, von der Werkstücke 193, 194, 195* 196 getragen werden.

Die Trommel I92 kann während nacheinanderfolgenden Arbeitsgängen um 90° verschwenkt werden, wobei während eines jeden dieser Arbeits-

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gänge die Einheit TPl auf das Werkstück 193 einwirkt und die zueinander "gekippt" ausgestatteten Einheiten TP2, TP2' bearbeiten das Werkstuck 194.

Aus dem Bereich K werden jeweils die Werkstücke bzw. Fertigstücke in Stellung gesetzt bzw. während der Drehpausen der Trommel 192 gefertigt.

Die in Teilfiguren 27A₃ 27B, 27C, 27D unterteilte Figur 27 zeigt ein Beispiel eines mehrfachen, flexiblen FertigungsZentrums mit hoher Produktivität mit Ueberführung des Werkstückes auf "Pallets" mit rechtwink-ligem Weglauf.

Die Arbeitseinheiten sind einer Gruppe von mittigen Untergestellen mit Führungen für "Pallets" 20O₃ 201, 202, 203 mit geschlossenem, rechtwinkligem Weglauf zugeordnet. An diesen Untergestellen sind Führungen 204, 205 für im allgemeinen mit 206, 207, 208, 209, 210, 211 angegebenen Werkstückträger-"Pallets" vorgesehen, die allgemeine Werkstücke 212, 213, 214, 215, 216, 217 tragen.

In der Darstellung der Figur 27 befinden sich Arbeitsbereiche bei den Werkstücke den Werkstücken 212, 213, 214, 215, 216. In dem Werkstück 214 entsprechenden Bereich ist ein "Palletträger"-Tisch 218 zur

Drehung des Werkstückes um sich selbst herum vorgesehen. Dieselbe Andern
Ordnung ist im/Werkstück 217 entsprechenden Bereich vorgesehen, wo ein "Pallettrager"-Tisch 219 zur Drehung des Werkstuckes um sich selbst herum angebracht ist.

Gemäß der erfindungsgemäßen technischen, insbesondere aus Figur 27 hervorgehenden Lehre sind in den von den mittigen Untergestellen 200-201-202-203, den Werkstücken 212, 213, 214, 215, 216 entsprechenden rechteckf örmigen Bereichen maßeinheitliche Arbeitseinheiten nach der oben be-

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schriebenen beispielshaften Art in folgender Reihenfolge einander zugeordnet :

212 - TP2, TP2^T

213 - TPl, TP4

214 - TP2, TP3

215 - TP4, TP3

216 - TP2, TP2'.

Es ist zu bemerken, daß in diesen "Bereichen" die jeweiligen Werkstücke 212 ..... 216 gleichzeitig von zwei maßeinheitlichen Arbeitseinheiten bearbeitet werden. Dies erlaubt es, um mindestens die Hälfte die Arbeitszeiten in jeder Arbeitsstellung des Werkstückes herabzusetzen, wobei gleichzeitig die Leistungsfähigkeit der Anlage erhöht wird. Es ist nochmals hervorzuheben, daß gemäß der erfindungsgemäßen technischen Lehre die Werkstücke festliegend sind und die Relativbewegungen zwischen Werkstück und Werkzeug oder Werkzeugen von verschiedenen Bestandteilen ausgeführt werden, die die maßeinheitliche Arbeitseinheit oder -einheiten bilden.

Ih der obigen Beschreibung wurde überdies auf vier Arten von maßeinheitlichen Arbeitseinheiten (mit TPl, TP2, TP3, TP4) Bezug genommen.

Es versteht sich, daß diese summarisch erläuterten, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten absolut allgemein sind, da sie an anderen, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten angereiht oder mit solchen anderer Art ersetzt werden können. So ist es nicht erforderlich, daß diese maßeinheitlichen Arbeitseinheiten alle Schlitten mit 90° gekreuzten Führungen haben müssen.

Dies hängt von der erforderlichen einzeln oder mit Absätzen ausgeführten Arbeitsart und von der höchst möglich flexiblen Ausstattungsart des Systems ab.

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Oben wurde schon erwähnt, daß das System verschiedene numerisch gesteuerte maßeinheitliche Arbeitseinheiten umfaßt.

Die mit der numerischen Steuerung zusammenhängenden Einzelheiten gehören nicht zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, sowie auch nicht die den Antrieb der Werkzeuge auf der Spindel oder dem Revolverkopf, die Verwendung von Kühlmitteln, die Verspannung der Werkstücke und das Positionieren der Werkstückträger-Tische oder "Pallets"-Träger, sowie auch die hydraulischen Steuersysteme der verschiedenen Organe betreffenden Einzelheiten dem Schutzbereich der Erfindung angehören.

Die vorliegende Erfindung wurde im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß in der Praxis Abänderungen seitens des Fachmannes vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

ί 1. J Werkzeugmaschine für Großserienfertigung mit mehreren, verschiedenartig zusammenbaubaren, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten, gekennzeichnet durch ein Aggregat von Spannvorrichtungen, das dazu fähig ist, ein oder mehrere Werkstücke abzustützen und mindestens eines davon in eine festliegende Arbeitslage zu bringen, eine Vielzahl von maßeinheitlichen, voneinander verschiedenen Arbeitseinheiten, die dem Spannvorrichtungsaggregat zugeordnet sind, wobei die genannten, maßeinheitlichen Arbeitseinheiten ein System von Schlitten umfassen, die derart voreingestellt sind, daß die Werkzeuge längs einer Vielzahl von Achsen verstellt werden, um verschiedene Bearbeitungen an mehreren Flächen eines gleichen oder von verschiedenem Werkstücken vorzunehmen, die in fester Stellung vom genannten Aggregat von Spannvorrichtungen abgestützt werden.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Aggregat von Spannvorrichtungen dazu ausgerichtet ist ein Werkstück in fester Stellung zu mindestens zwei maßeinheitlichen Arbeitseinheiten zu führen, die derart angeordnet sind daß sie im wesentlichen gleichzeitige Bearbeitungen am Werkstück vornehmen können.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese maßeinheitlichen Arbeitseinheiten einer Gruppe von verschieden ausgestatteten und zur Ausführung von verschiedenen Bearbeitungsarten ausgerichteten Arbeitsmaschinen angehören.
4- Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maßeinheitlichen Arbeitseinheiten dazu ausgerichtet sind, unabhängig voneinander zu arbeiten, auch wenn sie auf einem einzelnen Aggregat von Spannvorrichtungen vereinigt sind.

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5. Maschine nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Aggregat von Spannvorrichtungen als Tragelemente für das während der Bearbeitung in festliegender Stellung befindliche Werkstück Schlitten, Pallets, Drehtische, Trommeln und ähnliche umfaßt.
6. Maschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat von Spannvorrichtungen einen rechteckig verlaufenden geschlossenen Kreis, auf dem Werkstückträger- oder -Spannelemente gleitbar sind, die in einer festliegenden Stellung an den Ecken und/oder den Seiten des erwähnten rechteckigen Gleitweges verspannbar sind, eine Vielzahl von maßeinheitlichen, in den Verspannungsbereichen der Werkstücke in festliegender Stellung angeordneten Arbeitseinheiten, wobei der Gleitweg der genannten Spannelemente derart angeordnet ist, daß er den gesamten rechteckigen, sich vom Zuführungsbereich bis zum Ausladebereich des Fertigstückes erstreckenden Weg umfaßt.

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