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Die
Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine mit einer Spindel,
insbesondere einer im Pick-up-Verfahren arbeitenden Spindel.
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Aus
der
DE 196 51 474
C2 ist eine Bearbeitungsmaschine bekannt, deren Be- und
Entladebereich abseits des Bearbeitungsbereichs der Werkstückspindel
liegt. Durch den Abstand zwischen Be- bzw. Entladebereich und dem
Bearbeitungsbereich entstehen lange Fahrzeiten für die
Spindel und daher lange Bestückungszeiten.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Bearbeitungsmaschine vorzusehen,
die eine schnelle und damit kostengünstige Bearbeitung
von Werkstücken ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 ist eine Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
vorgesehen mit einem Maschinengrundkörper, insbesondere
einem Maschinenrahmen. Am Maschinengrundkörper ist zumindest
eine Spindeleinheit angeordnet, um ein Werkstück zu bearbeiten.
Zumindest ein Teil einer Werkstückfördereinrichtung
reicht bis in den Arbeitsraum (bzw. Arbeitsbereich) der Spindeleinheit
hinein. Die Werkstückfördereinrichtung transportiert
Rohlinge bzw. zu bearbeitende Werkstücke in den Arbeitsraum
der zumindest einen Spindeleinheit hinein und/oder bearbeitete Werkstücke
aus dem Arbeitsraum heraus; z. B. zu einer weiteren Bearbeitungsmaschine
oder zu einer Be- und Entladeeinrichtung, wie z. B. einem Roboter
oder einem Handling.
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Der
Arbeitsbereich der Spindeleinheit ist der Bereich, in dem ein in
der Spindeleinheit eingespanntes Werkstück bearbeitet wird.
Der Arbeitsraum ist der Bereich, der in unmittelbarer Nähe
zum Arbeitsbereich liegt und in dem während der Bearbeitung
eines Werkstücks ein starker Anfall von Spänen
u. ä. auftritt. Bei einer Spindeleinheit mit vertikal nach
unten ausgerichtetem Spannfutter liegt der Arbeitsraum unterhalb
der Spindel, wenn die Spindel dem Bearbeitungswerkzeug zugestellt
ist.
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Der
Arbeitsraumabschnitt der Werkstückfördereinrichtung
ist zumindest teilweise mittels einer Abschirmeinrichtung, wie z.
B. einer Trenneinrichtung, einer Verkleidung oder einer Abdeckung,
gegenüber dem Arbeitsraum der Spindeleinheit abgedeckt
bzw. abgeschirmt. Die Abschirmeinrichtung schützt die Fördereinrichtung
z. B. während der Bearbeitung eines Werkstücks
vor umherfliegenden Spänen oder Kühlflüssigkeit.
Da die Werkstückfördereinrichtung in den Arbeitsraum
der Spindeleinheit hineinreicht, ergeben sich für eine
Beladung der Spindeleinheit mit zu bearbeitenden Werkstücken oder
Rohlingen sehr kurze Wege. Durch die kurzen Wege verkürzt
sich auch die Beladungs- bzw. Entladungszeit, d. h. die Nebenzeit
bei der Bestückung der zumindest einen Spindeleinheit wird
wesentlich verkürzt.
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Zumindest
ein Teil der Abschirmeinrichtung ist zum Werkstückwechsel
in eine Offenstellung bzw. geöffnete Position überführbar,
insbesondere verfahrbar und/oder schwenkbar. Vorteilhaft ist die
Abschirmeinrichtung einteilig ausgeführt, z. B. in Form eines
Schutzschildes, und wird zur Überführung in die
Offenstellung komplett beiseite gefahren bzw. geschwenkt, so dass
zumindest ein Teil des Arbeitsraumabschnitts der Werksttickfördervorrichtung
gegenüber der Spindeleinheit freigegeben ist. In einer vorteilhaften
Ausgestaltung ist nur ein Teil der Abschirmeinrichtung in eine geöffnete
Position überführbar, d. h. die Abschirmeinrichtung
weist ein feststehendes Element und ein bewegliches bzw. überführbares
Element auf, beispielsweise in Form einer feststehenden Verkleidung
mit einem schwenkbaren oder verfahrbaren Deckel. In der geöffneten
Position bzw. Stellung ist der Arbeitsraumabschnitt der Werkstückfördereinrichtung
zumindest teilweise gegenüber der Spindeleinheit freigegeben,
d. h. in der geöffneten Position hat die Spindeleinheit
freien Zugang z. B. zu einem Werkstück auf der Werkstückfördereinrichtung.
In einer Schließstellung bzw. geschlossenen Position der
Abschirmeinrichtung wird der Arbeitsraumabschnitt der Werkstückfördereinrichtung abgedeckt
bzw. abgeschirmt. Wenn im Folgenden Bezug genommen wird auf den überführbaren
Teil der Abschirmeinrichtung, so soll sich dies auch entsprechend
auf die ganze Abschirmeinrichtung beziehen, wenn diese insgesamt
zwischen geöffneter und geschlossener Stellung überführbar
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zumindest eine Spindeleinheit
eine Vertikalspindeleinheit, d. h. die Spindelachse ist vertikal
ausgerichtet. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung
ist die zumindest eine Spindeleinheit mittels einer ersten Führung
vorzugsweise vertikal verfahrbar und mittels einer zweiten Führung
vorzugsweise senkrecht oder ungefähr senkrecht zur Vertikalen verfahrbar,
d. h. im Wesentlichen horizontal verfahrbar. Insbesondere ist durch
das Verfahren der Spindeleinheit mittels der ersten und/oder der
zweiten Führung die Spindeleinheit der Fördereinrichtung (hier
dem Arbeitsraumabschnitt der Fördereinrichtung) zum direkten
Beladen und/oder Entladen der Spindeleinheit zustellbar. Die Erfindung
ist jedoch nicht hierauf beschränkt: Die Spindeleinheit
kann auch fest und nicht verfahrbar am Maschinengrundkörper
gelagert sein oder nur auf einer Achse verfahrbar sein, beispielsweise
in vertikaler Richtung verfahrbar. Das Überführen
eines Werkstücks zwischen einer Spanneinrichtung der Spindel
und der Fördereinrichtung kann dann mit einer Handhabungseinrichtung
mit sehr kurzer Baulänge erfolgen (eine solche Handhabungseinrichtung
ist beispielsweise aus der
DE
100 25 614 A1 bekannt, kann für diese Erfindung
aber eine viel kürzere Armlänge aufweisen). Die
Handhabungseinrichtung ist im Arbeitsraum angeordnet und kann auf
einer oder zwei Linearführungen verfahrbar angeordnet sein.
Beispielsweise ist die Handhabungseinrichtung ein Greifer auf einem Revolver,
der auch der Werkstückbearbeitung dient.
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Ist
die Spindeleinheit auf nur einer Achse verfahrbar angeordnet, so
kann die Spindeleinheit durch Verfahren entlang der einen Achse
dem Arbeitsraumabschnitt der Werkstückfördereinrichtung zugestellt
werden, um das Werkstück dieser zu übergeben oder
von dieser aufzunehmen. In diesem Fall ist es günstig,
eine Werkzeugeinrichtung, beispielsweise einen Werkzeugrevolver
auf einer Achse verfahrbar anzuordnen, die senkrecht zur Verfahrachse der
Spindeleinheit steht, so dass eine 2-Achsenbearbeitung des in der
Spindel eingespannten Werkstücks ermöglicht wird.
Auch bei diesen Lösungen baut bzw. ist die Bearbeitungsmaschine
kompakt, da die notwendigen Verfahrwege für die zu bearbeitenden
und/oder bearbeiteten Werkstücke sehr kurz sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung weist zumindest der überführbare
Teil der Abschirmeinrichtung, insbesondere in Schließstellung,
eine zur Horizontalen geneigte obere Fläche auf. Durch
die geneigte obere Fläche wird z. B. ein Abgleiten von
bei der Bearbeitung auftretenden Spänen von der Abschirmeinrichtung
gewährleistet; d. h. Späne, die bei der Bearbeitung
eines Werkstückes auf die Abschirmeinrichtung fallen, rutschen
oder fallen nach unten, oder Kühlflüssigkeit,
die auf die Abschirmeinrichtung spritzt, fließt nach unten
ab, z. B. in eine Auffangwanne. Das bedeutet, dass beim Öffnen
des verfahrbaren und/oder schwenkbaren Teils der Abschirmeinrichtung
keine Späne auf der Abschirmeinrichtung liegen, die auf
die Werkstückfördereinrichtung fallen und diese
verunreinigen könnten. Daher ist der Arbeitsraumbereich
der Werkstückfördereinrichtung nicht nur in der
Schließstellung der Abschirmeinrichtung vor Spänen
geschützt, sondern wird auch nach der Bearbeitung beim Überführen
der Abschirmeinrichtung in eine Offenstellung vor Verunreinigung
geschützt.
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Vorteilhaft
ist die obere Fläche der Abschirmeinrichtung im Wesentlichen
dachförmig wie z. B. Spitzdach-, Flachdach-, Tonnendach-
oder Satteldach-förmig. In einer bevorzugten Ausgestaltung
ist die Abschirmeinrichtung in Form eines (einteiligen) Schutzschildes
oder Schutzschirmes ausgebildet, der zwischen dem Arbeitsraumabschnitt
der Werkstückfördereinrichtung und der Bearbeitungszone der
Spindeleinheit angeordnet ist. Durch den Schutzschild bleibt der
von dem Bearbeitungsbereich der Spindeleinheit abgewandte Bereich
Werkstückfördereinrichtung frei zugänglich.
So kann beispielsweise die korrekte Funktion der Fördereinrichtung
kontrolliert werden oder bei einer Fehlfunktion wird auch in einer
Schließstellung der direkte Zugang zur Fördereinrichtung
gewährleistet.
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Vorteilhaft
ist die Abschirmeinrichtung in ihrer geschlossenen Stellung rohrförmig
oder kanalförmig ausgebildet.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umschließt die
Abschirmeinrichtung den Arbeitsraumabschnitt der Werkstückfördereinrichtung, oder
umschließt ihn im Wesentlichen. Wenn die Abschirmeinrichtung
beispielsweise in Form einer Verkleidung ausgeführt ist,
die den Arbeitsraumbereich des Förderbandes umschließt,
wird beispielsweise auch ein unterer Bereich der Fördereinrichtung
vor Verunreinigung z. B. durch Spritzer von Kühlflüssigkeit
oder vor umherfliegenden Spänen aus der Bearbeitungszone
der Spindeleinheit geschützt. Vorteilhaft ist in dieser
Ausführung zumindest ein Teil der Abschirmeinrichtung aus
Kunststoff, insbesondere aus PMMA, oder einem anderen transparenten
Material, um in der geschlossenen Position der Abschirmeinrichtung
die Funktion der Werkstückfördereinrichtung zu
kontrollieren.
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Vorteilhaft
ist der verfahrbare Teil der Abschirmeinrichtung im Wesentlichen
parallel zur (feststehenden) Abschirmeinrichtung bzw. zum Arbeitsraumabschnitt
der Werkstückfördereinrichtung verfahrbar. Beispielsweise
verfährt bei einer rohrförmigen Abschirmeinrichtung,
der überführbare Teil der Abschirmvorrichtung
entlang dem Umfang oder entlang einer Länge des feststehenden
Teils des Rohres in eine Offenstellung bzw. in eine Schließstellung. Dadurch
wird wenig Platz benötigt, um den überführbaren
Teil der Abschirmeinrichtung gegenüber der Spindeleinheit
in eine geöffnete Position zu verfahren. Eine kompakte
Anordnung der Werkstückfördereinrichtung, Abschirmeinrichtung
und Spindeleinheit kann so gewährleistet werden.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung ist der überführbare
Teil der Abschirmeinrichtung mittels Scharnieren oder Bändern
an einem feststehenden Element der Abschirmeinrichtung befestigt
und kann in einer Schwenk- bzw. Drehbewegung geöffnet werden.
Alternativ kann der bewegliche Teil der Abschirmeinrichtung mehrgliedrig
ausgeführt werden z. B. in Form eines Rolladens oder einer
Jalousie. Dabei ist vorteilhaft der überführbare
Teil der Abschirmeinrichtung mittels eines Antriebs zwischen der
geschlossenen und der offenen Position verfahrbar bzw. schwenkbar.
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Vorteilhaft
weist die Spindeleinheit eine angetriebene Spindel auf, wodurch
z. B. eine Drehbearbeitung eines in der Spindeleinheit eingespannten Werkstückes
mit einem feststehenden Werkzeug ermöglicht wird. Besonders
vorteilhaft ist die erste Führung oder die zweite Führung
der zumindest einen Spindeleinheit starr mit dem Maschinenrahmen
verbunden. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Stabilität bei
der Führung der Spindeleinheit, da der massive Maschinenrahmen
Schwingungen oder Erschütterungen die bei der Bearbeitung
auftreten dämpft, wodurch ebenfalls eine präzisere
Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht wird. Besonders
vorteilhaft ist die zumindest eine Spindeleinheit bezüglich
der ersten Führung hängend angeordnet. Dadurch
wird verhindert, dass bei der Bearbeitung auftretende Späne
die Führung der Spindeleinheit verunreinigen, womit eine
erhöhte Lebensdauer der Führungen gewährleistet
wird. Vorteilhaft sind die erste und die zweite Führung
zueinander als Kreuzschlitten ausgebildet.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung ist die zumindest eine Spindeleinheit
zusätzlich mittels einer dritten Führung senkrecht
zur ersten und zur zweiten Führung verfahrbar, d. h. in
alle Raumrichtungen verfahrbar, wodurch sich eine erhöhte
Flexibilität und ein vielseitiger Einsatz der Spindeleinheit
bei der Bearbeitung von Werkstücken ergibt. Bei einer weiteren
alternativen Ausgestaltung ist die zumindest eine Spindeleinheit
um eine senkrecht zur Spindelachse liegende Drehachse, dreh- bzw.
schwenkbar. Dies ermöglicht eine Bearbeitung eines in der
Spindeleinheit eingespannten Werkstücks unter verschiedenen
Winkeln.
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Vorteilhaft
weist die Werkstückfördereinrichtung zumindest
ein Förderband, ein Staurollenband, ein Taktband oder einen
Shuttleförderer auf. Besonders vorteilhaft ist zum Beladen
und/oder Entladen der Werkstückfördereinrichtung
an einer Bestückungsstation zumindest eine Handhabungsvorrichtung
bzw. Handling, wie z. B. ein Roboter, bereitgestellt. In einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Shuttleförderer mit
zumindest zwei Palettenspeichern verwendet, wobei jeder Palettenspeicher zumindest
zwei Aufnahmen zur Aufnahme eines Werkstücks bzw. Rohlings
aufweist.
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Zur
Beladung wird die Spindeleinheit in eine Beladeposition über
der Werkstückfördereinrichtung verfahren und mittels
der Fördereinrichtung wird der Spindeleinheit ein Palettenspeicher
mit einem Rohling in einer ersten Aufnahme zugestellt. Zunächst wird
ein in der Spindeleinheit eingespanntes, bereits bearbeitetes Werkstück
in die zweite (leere) Aufnahme des Palettenspeichers abgesetzt.
Direkt anschließend kann die Spindeleinheit von der ersten
Aufnahme des gleichen Palettenspeichers den Rohling in der Spindeleinheit
aufnehmen. Während der Bearbeitung des in der Spindeleinheit
eingespannten Rohlings kann der Palettenspeicher mit dem bearbeiteten
Werkstück zu einer Bestückungsstation fahren, bei
der das bearbeitete Werkstück z. B. mittels eines Roboters
entladen wird und der Palettenspeicher mit einem neuen Rohling beladen
wird. Während der erste Palettenspeicher zur Bestückungsstation
fährt, fährt gleichzeitig ein zweiter Palettenspeicher,
der mit einem Rohling beladen ist, in den Arbeitsraum der Spindeleinheit
und steht bereit für eine weitere Entladung bzw. Beladung
der Spindeleinheit. Das heißt, dass während der
Bearbeitung eines in der zumindest einen Spindeleinheit eingespannten
Werkstücks, die Be- bzw. Entladung eines Palettenspeichers
und die Bereitstellung eines weiteren Palettenspeichers mit einem
neuen Rohling erfolgt. Durch dieses Verfahren werden die Bestückungszeiten deutlich
verringert.
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Vorteilhaft
weist eine Anordnung von z. B. zwei Bearbeitungsmaschinen eine gemeinsame Werkstückfördereinrichtung
auf, die Werkstücke vom Arbeitsraum der ersten Maschine
in den Arbeitsraum der zweiten Maschine transportiert, um dort weiter bearbeitet
zu werden. Beispielsweise weist die zweite Maschine eine zweite
Werkstückfördereinrichtung auf, mit der die Werkstücke
nach der Bearbeitung einer Bestückungs- bzw. Entnahmestation
oder einer weiteren Bearbeitungsmaschine zugeführt werden.
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Die
Bearbeitungsmaschine weist zumindest eine am Maschinenrahmen angeordnete
Bearbeitungseinrichtung auf, um ein in der Spindeleinheit eingespanntes
Werkstück zu bearbeiten. Vorteilhaft weist die Bearbeitungseinrichtung
zumindest einen Werkzeugrevolver, zumindest ein Blockwerkzeug oder
zumindest zweite Spindeleinheit auf. Besonders vorteilhaft ist die
zumindest eine zweite Spindeleinheit schwenkbar oder drehbar um
eine Achse senkrecht zu ihrer Spindelachse, wodurch eine flexible Bearbeitung
eines eingespannten Werkstücks unter verschiedenen Schwenk-Winkeln
möglich wird.
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Vorteilhaft
können mehrere Werkzeuge in der Bearbeitungseinrichtung
eingesetzt werden. So kann z. B. mittels des Einsatzes eines Drehstahls
in einem Blockwerkzeug oder einem Werkzeugrevolver und der Rotation
der Spindeleinheit ein Abdrehen eines Werkstücks erfolgen.
Zudem können Bohrer, Fräser, Schleifköpfe
und Sägeblätter in einem antreibbaren Werkzeugrevolver
oder einer zweiten Spindeleinheit eingespannt werden. Durch das
Bereitstellen mehrerer Werkzeuge kann ein in der Spindeleinheit
eingespanntes Werkstück in einem Arbeitsgang vielseitig
und flexibel bearbeitet werden.
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Bevorzugt
ist zumindest eine Werkstückfördereinrichtung
seitlich zur Spindeleinheit in den Arbeitsraum der Spindeleinheit
geführt. Besonders vorteilhaft sind zumindest zwei Werkstückfördereinrichtungen
vorgesehen, wobei beispielsweise eine erste Fördereinrichtung
seitlich in den Arbeitsraum der Spindel geführt ist und
eine zweite Fördereinrichtung seitlich gegenüberliegend
oder von der Maschinenrückseite her in den Arbeitsraum
geführt ist. So kann vorteilhaft eine erste Fördereinrichtung
zum Zuführen von Werkstücken/Rohlingen und eine
zweite Fördereinrichtung zum Abführen von Werkstücken
verwendet werden. Bei Vorsehen einer Kabine (Gehäuse) für
die Bearbeitungsmaschine ist die seitlich eingeführte Fördereinrichtung
durch einen Durchbruch in der Kabinenwand geführt.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Maschinenrahmen
zumindest einen Durchbruch auf, durch den ein Abschnitt der Werkstückfördereinrichtung
in den Arbeitsraum der Spindeleinheit geführt wird. Vorteilhaft
liegt der Durchbruch im Maschinenrahmen im Wesentlichen auf der Höhe
des Arbeitsraums der Spindeleinheit. Da in diesem Fall die Werkstückfördereinrichtung
zumindest teilweise hinter der Bearbeitungsmaschine angeordnet ist,
verringert sich der seitliche Platzbedarf der Bearbeitungsmaschine.
Beispielsweise können bei einem seitlichen Anordnen von
mehreren Bearbeitungsmaschinen, z. B. um verschiedene Bearbeitungsschritte
nacheinander durchzuführen, die Maschinen näher
aneinander gerückt werden, wodurch sich die benötigte
Stellfläche der Anordnung deutlich verringert.
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Vorteilhaft
schließt bei einer solchen Ausgestaltung mit Durchbruch
die Abschirmeinrichtung bündig mit dem Maschinenrahmen
am Durchbruch ab, um den im Durchbruch liegenden Bereich der Werkstückfördereinrichtung
ebenfalls vor Verunreinigungen zu schützen.
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Ebenso
schließt bei einem seitlichen Einführen der Fördereinrichtung
durch einen Durchbruch in der Kabinenwand, die Abschirmeinrichtung
bündig mit der Kabinenwand ab, so dass der hinter bzw.
außerhalb der Kabinenwand liegende Bereich der Fördereinrichtung
vor Verunreinigung geschützt ist.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Maschinenrahmen
zumindest zwei Durchbrüche auf, wobei zumindest durch einen Durchbruch
Versorgungsleitungen für den Betrieb der Bearbeitungsmaschine,
insbesondere zum Betrieb der Bearbeitungseinrichtung geführt
werden. Besonders vorteilhaft ist eine Bearbeitungseinrichtung direkt
an einem Durchbruch angeordnet. So liegen die Versorgungsleitungen
im Wesentlichen im Durchbruch und hinter der Bearbeitungsmaschine und
werden von Verunreinigungen während der Bearbeitung eines
Werkstücks geschützt.
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Besonders
vorteilhaft kann ein seitliches Einführen der zumindest
einen oder zumindest einer Fördereinrichtungen in den Arbeitsraum
mit dem Einführen zumindest einer zweiten Fördereinrichtung
in den Arbeitsraum von der Maschinenrückseite her kombiniert
werden, insbesondere durch einen wie oben beschriebenen Durchbruch
durch den Maschinenrahmen oder eine Kabinenwand. Dadurch können
ein oder mehrere Fördereinrichtungen von einer oder mehreren
Seiten (links oder rechts), von hinten oder auch von vorn in den
Arbeitsraum der zumindest einen Bearbeitungsmaschine geführt
werden. Für die zumindest eine, zwei oder mehr Fördereinrichtungen bestehen
somit eine Vielzahl von Möglichkeiten bezüglich
ihrer Einführung in den Arbeitsraum der Maschine, d. h.
ein Vielzahl von Möglichkeiten bzgl. ihrer Anordnung im
Arbeitsraum. Dadurch ist ein flexibler Transport von Werkstücken
bzw. Rohlingen in und aus dem Arbeitsraum möglich. Durch
den Transport der Werkstücke mittels der Fördereinrichtungen
bis in den Arbeitsraum der Bearbeitungsmaschine ist der Weg zwischen
der Fördereinrichtung und der Bearbeitungsmaschine, der
zum Be- oder Entladen der Spindeleinheit überwunden werden
muss, sehr kurz, wodurch sich Nebenzeiten beim Be- und Entladen deutlich
verkürzen.
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Anhand
von Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer ersten Ausgestaltung einer Bearbeitungsmaschine,
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2 eine
Seitenansicht der Bearbeitungsmaschine von 1,
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3 eine
Draufsicht der Bearbeitungsmaschine von 1,
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4 einen
Schnitt einer Seitenansicht der Verkleidung von 1,
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5 eine
Vorderansicht der Verkleidung von 1,
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6 eine
Draufsicht einer Anordnung von Bearbeitungsmaschinen,
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7 eine
Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer Bearbeitungsmaschine
mit einer seitlichen Zuführung bzw. einem seitlichem Abtransport von
Werkstücken, und
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8 eine
Draufsicht einer Anordnung von Bearbeitungsmaschinen mit seitlicher
Zuführung/seitlichem Abtransport von Werkstücken.
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1 zeigt
eine erste Ausgestaltung einer Bearbeitungsmaschine 2.
An einem Maschinenrahmen 4 ist eine vertikale Spindeleinheit 6 angeordnet, die
mittels einer horizontalen Führung 10 und einer vertikalen
Führung 8 horizontal (x) bzw. vertikal (z) verfahren
werden kann. Die möglichen Verfahrrichtungen sind durch
Pfeile D, E angedeutet. Die Spindeleinheit 6 ist hängend
bezüglich der horizontalen Führung 10 angeordnet
und ein Einspannfutter 18 der Spindeleinheit 6 zeigt
vertikal nach unten. Unterhalb der Spindeleinheit 6 ist
ein Werkzeugrevolver 26 angeordnet, der mit einem Drehstahl 30 bestückt
ist. Neben dem Maschinenrahmen 4 ist ein Teil des Werkstückförderbandes 12 zu
sehen, das mit Werkstückträgern 22 bestückt
ist und durch einen Durchbruch 36a in den Arbeitsraum 5 unter
der Spindeleinheit 6 geführt ist. Eine Verkleidung 14 schirmt
ein Werkstückförderband 12 im Arbeitsraum 5 der
Spindeleinheit vor Verunreinigung ab, insbesondere vor Spänen
oder Kühlflüssigkeit, die bei der Bearbeitung eines
im Einspannfutter 18 der Spindeleinheit eingespannten Werkstücks
auf das Förderband 12 fallen können.
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In 2 ist
eine Seitenansicht mit Teilschnitten der Bearbeitungsmaschine von 1 gezeigt. Das
Werksttickförderband 12 mit den Werkstückträgern 22 wird
von hinten durch einen Durchbruch 36a des Maschinenrahmens 4 geführt.
Wie auch aus 1 ersichtlich, reicht das Förderband 12 bis
in den Arbeitsraum 5 der Spindeleinheit 6. Das
bedeutet, dass die Spindeleinheit z. B. zum Beladen mit Rohlingen,
die auf dem Werkstückförderband 12 transportiert
werden, nur minimale Fahrwege zurücklegen muss.
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Um
das Werkstückförderband 12 im Arbeitsraum 5 z.
B. vor umherfliegenden Spänen während der Bearbeitung
eines Werkstückes zu schützen, ist eine Verkleidung 14 direkt über
dem Werkstückförderband 12 angebracht.
Die Verkleidung 14 weist einen Deckel 16 auf,
der zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen
Position verfahren werden kann, wie in 1 durch
den Pfeil C angedeutet.
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In 2 ist
der Deckel 16 in einer geöffneten Position dargestellt,
wie durch die gestrichelten Linien angedeutet. Durch die Öffnung 46 in
der Verkleidung 14 kann die Spindeleinheit 6 einem
Werkstück oder Werkstückträger 22 auf
dem Förderband 12 zugestellt werden. Die Verkleidung 14 ist
rohrförmig ausgestaltet und schließt am Durchbruch 36a bündig mit
dem Maschinenrahmen 4 ab. Dadurch ist das Förderband 12 komplett
abgeschirmt, insbesondere der Bereich des Förderbandes
der im Durchbruch 36a liegt.
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Ein
bevorzugter Arbeitsablauf der Bearbeitungsmaschine ist wie folgt:
Zunächst wird bei geöffnetem Deckel 16 mittels
des Zustellens der Spindeleinheit 6 durch die Führungen 8, 10 ein
Werkstück auf dem Förderband 12 im Einspannfutter 18 eingespannt.
Danach wird das eingespannte Werkstück dem Werkzeugrevolver 26 zugestellt.
Während der Zustellung bzw. direkt nach dem Einspannen
des Werkstücks wird der Deckel 16 der Verkleidung 14 geschlossen.
Wenn beispielsweise ein Drehstahl 30 zur Bearbeitung verwendet
wird, wird das eingespannte Werkstück durch Rotation und
evtl. Verfahren der Spindeleinheit 6 mit dem Drehstahl 30 bearbeitet.
Nach der Bearbeitung des Werkstücks wird der Deckel 16 der
Verkleidung 14 wieder geöffnet und durch Verfahren
der Spindel 6 auf den Führungen 8, 10 wird
das bearbeitete Werkstück dem Werksttickförderband
zugestellt und auf einem Werkstückträger 22 abgesetzt.
Sofort anschließend kann die Spindeleinheit 6 wieder
einen vom Förderband 12 bereitgestellten Rohling
aufnehmen und dem Werkzeugrevolver 26 zustellen, wobei
wiederum der Deckel 16 der Verkleidung geschlossen wird.
Indem das Förderband 12 in den Arbeitsraum 5 der
Spindeleinheit 6 hineinreicht, sind nur minimale Verfahrwege nötig,
um die Spindeleinheit 6 mit Rohlingen zu bestücken
oder bearbeitete Werkstücke zu entladen. Daraus ergibt
sich eine erhebliche Verkürzung der Bestückungszeiten
durch die Verkürzung der Nebenzeiten mittels der kurzen
Fahrwege der Spindeleinheit.
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Wie
aus 4 ersichtlich wird der Deckel 16 von
einem Antrieb 20 durch eine Rotation um eine Achse B zwischen
der geöffneten und geschlossenen Position verfahren. Eine
Platte 38 ist stirnseitig am Deckel 16 mittels
Schrauben 32 befestigt und mit der Achse B des Antriebs 20 verbunden.
Die Platte 38 und damit der Deckel 16 wird vom
Antrieb 20 um die Achse B geschwenkt, d. h. der Deckel 16 wird entlang
des Umfangs der rohrförmigen Verkleidung 14 in
eine geschlossene Position verfahren.
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Durch
die Form der Verkleidung 14, die im Wesentlichen rohrförmig
ist, gleiten Späne, die bei der Bearbeitung auf die Verkleidung 14 fallen,
direkt nach unten ab in die Wanne 24. So wird verhindert, dass
beim Öffnen des Deckels 16 auf der Verkleidung 14 bzw.
auf dem Deckel 16 liegende Späne auf das Werkstückförderband 12 fallen.
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3 zeigt
die Draufsicht der Bearbeitungsmaschine 2 von 1.
Ein Teil des Werkstückförderbands 12 ist
seitlich vom Maschinenrahmen 4 angeordnet und wird von
hinten durch den Durchbruch 36a in den Arbeitsraum 5 der
Spindeleinheit 6 geführt. Mittels einer Förderkette 42 werden
die Werkstückträger 12 und damit die
Werkstücke transportiert. Die Verkleidung 14 ist
hier mit einem geöffneten Deckel 16 dargestellt.
Durch die Öffnung 46 hat die Spindeleinheit 6 direkten
Zugang zu Werkstücken, die auf dem Werkstückförderband 12 transportiert werden.
Hier ist gut zu erkennen, dass ohne die Trennvorrichtung 14 bzw.
ohne den Deckel 16 eine Verunreinigung des Förderbandes 12 nicht
zu vermeiden wäre, da das Förderband 12 direkt
in den Arbeitsraum 5 der Spindel 12 hineinreicht.
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Durch
einen zweiten Durchbruch 36b des Maschinenrahmens 4 werden
elektrische, hydraulische oder pneumatische Zuleitungen des Werkzeugrevolvers 26 und
anderer angetriebener Einheiten, wie z. B. des Antriebs 20,
durch den Maschinenrahmen geführt.
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4 bzw. 5 zeigen
die Verkleidung 14 von 1 in Seitenansicht
bzw. Vorderansicht. Mittels einer unter dem Werkstückförderband 12 liegenden
Grundplatte 48 und einer daran befestigten Stirnplatte 44 wird
der feststehende Teil der Verkleidung 14 am Maschinenrahmen 4 befestigt.
Dadurch wird der Antrieb 20 und der untere Bereich des
Werkstückförderbandes 12 während
der Bearbeitung eines Werkstücks geschützt. Wie
aus 5 ersichtlich, ist der Deckel 16 von
der Achse B aus radial nach innen zur feststehenden Verkleidung 14 versetzt
und ist auf Rollen 50, 50' gelagert. Die Rollen 50, 50' sichern
während des Öffnens und des Schließens
die radiale Position des Deckels 16. Die Rollen 50, 50' gewährleisten
insbesondere ein Anliegen des Deckels 16 an der feststehenden
Verkleidung 14, so dass in der geschlossenen Stellung des
Deckels 16 keine Lücke zwischen Deckel 16 und
feststehender Verkleidung 14 auftritt, durch die z. B.
Späne auf die Fördereinrichtung 12 fallen
können.
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6 zeigt
eine Draufsicht einer Anordnung von drei Bearbeitungsmaschinen 2, 2', 2''.
Dabei entspricht jede Bearbeitungsmaschine 2, 2', 2'' beispielsweise
einer Bearbeitungsmaschine 2 gemäß 1.
Vorteilhaft ist jede der Bearbeitungsmaschinen eine Pick-Up-Maschine.
Es können aber auch eine, alle oder mehrere der Bearbeitungsmaschinen Drehmaschinen
mit einer nur in einer Richtung verfahrbaren Spindel oder mit feststehend
am Maschinengestell montierter Spindel sein. Im Falle einer Drehmaschine,
bei der die Spindel auf einer oder keiner Achse verfahrbar ist,
erfolgt das Überführen beispielsweise mit einem
an der (jeweiligen) Bearbeitungsmaschine 2, 2', 2'' angeordneten
Handling, wobei dieses ein separates Handling oder eine an einem
verfahrbaren Revolver angeordnete Greifeinrichtung aufweist. Bezüglich
des Einsatzes bei Drehmaschinen mit keiner oder nur einer Achse
ergibt sich weiterhin der Vorteil der unmittelbaren Nähe
des Arbeitsraumabschnitts der Fördereinrichtung 12, 12', 12'' zum
Bearbeitungsbereich mit gleichzeitiger Abschirmung der Fördereinrichtung
gegen letzteren.
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Bei
der beispielhaften Anordnung von 6 sind die
jeweiligen Werkstückförderbänder 12, 12', 12'' durch
Durchbrüche 36a, 36a', 36a'' in
der Rückseite der jeweiligen Maschine 2, 2, 2'' in
den jeweiligen Arbeitsraum 5, 5', 5'' der
Spindeleinheiten 6. 6', 6'' geführt.
Hinter den Maschinen werden die Werkstückbänder 12, 12', 12'' zu
einer gemeinsamen Bestückungsstation geführt,
bei der ein Handling 40 bearbeitete Werkstücke
z. B. von einem Förderband 12, 12', 12'' entnimmt
und einem Magazin 34, 34' oder einem andere Förderband
zustellt. Zusätzlich kann das Handling 40 Rohlinge
aus einem Magazin 34, 34' entnehmen und einem
Förderband bzw. einem Werkstückträger
zustellen. Vorteilhaft kann mittels des Handlings 40 ein
Werkstück gewendet werden.
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7 zeigt
die Draufsicht auf eine weitere wie oben beschriebene Bearbeitungsmaschine 2, wobei
zwei Werkstückförderbänder 12a, 12b seitlich in
den Arbeitsraum 5 der Maschine 2 geführt
sind. Die Förderbänder 12a, 12b reichen
in den Arbeitsraum 5 der Spindel hinein und sind wiederum
durch Verkleidungen 14a, 14b vor Verunreinigung
geschützt. Die Funktionsweise und der Aufbau der Verkleidungen 14a und 14b entspricht
denjenigen der oben beschriebenen Verkleidung 14. Bei dieser Ausgestaltung
ist ein Durchbruch 36a durch den Maschinenrahmen 4 zum
Durchführen eines Förderbands nicht notwendig,
wodurch die nachträgliche Ausrüstung von Bearbeitungsmaschinen 2 mit
den in 7 dargestellten Werkstückförderbändern 12a, 12b und deren
Verkleidungen 14a, 14b deutlich vereinfacht wird.
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In
der in 7 dargestellten Ausgestaltung ist die Bearbeitungsmaschine 2 von
einer Kabine umgeben, deren Seitenwände 52a, 52b jeweils
einen Durchbruch aufweisen durch den die Förderbänder 12a, 12b in
den Arbeitsraum 5 der Spindel eingeführt werden.
Die Verkleidungen 14a, 14b schließen
dabei bündig mit der linken 52a bzw. rechten 52b Kabinenwand
ab, wodurch der außerhalb der Kabine liegende Bereich der
Fördereinrichtungen 12a, 12b zusätzlich
vor dem Arbeitsraum 5 bzw. vor Verunreinigungen abgeschirmt
wird.
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8 zeigt
zwei nebeneinander angeordnete Bearbeitungsmaschinen 2, 2' mit
seitlichen teilweise in die Arbeitsräume 5, 5' hineinreichenden
Förderbändern 12a, 12b, 12c,
welche wiederum vom Arbeitsraum 5, 5' der Spindeleinheiten 6, 6' durch
wie oben beschriebene Verkleidungen 14a, 14b, 14c, 14d abgeschirmt
sind. Besonders vorteilhaft sind die Förderbänder 12a, 12b, 12c durch
einen jeweiligen Durchbruch der Kabine der Bearbeitungsmaschinen in
den Arbeitsraum 5, 5' eingeführt. Durch
das bündige Abschließen der Verkleidungen 14a, 14b, 14c, 14d mit
der jeweiligen Kabinenseitenwand 52a, 52b, 52c, 52d,
sind auch in dieser Ausgestaltung die außerhalb der Kabine
liegenden Bereiche der Förderbänder vor dem Arbeitsraum 5, 5' bzw.
vor Verunreinigungen abgeschirmt.
-
Das
Förderband 12c zwischen den beiden Bearbeitungsmaschinen 2, 2' kann
zur direkten Übergabe von Werkstücken zwischen
den Arbeitsräumen 5, 5' verwendet werden.
Dadurch können nacheinander mehrere Bearbeitungsgänge
an den Bearbeitungsmaschinen 2, 2' durchgeführt
werden, bzw. die Bearbeitungsmaschinen 2, 2' können
ohne lange Transportwege miteinander verkettet werden. Durch die
kurzen Transportwege zwischen den Maschinen 2, 2',
können Produktionszeiten bzw. Nebenzeiten deutlich reduziert
werden.
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Vorteilhaft
sind die Bearbeitungsmaschinen 2, 2 so nebeneinander
angeordnet, dass anstelle von zwei separaten Kabinenseitenwänden 52c, 52d eine gemeinsame
Kabinenseitenwand vorgesehen werden kann, wodurch eine dichte bzw.
kompakte Anordnung einer Vielzahl von Maschinen nebeneinander möglich
ist, d. h. Stellfläche für die Maschinen 2, 2' eingespart
werden kann.
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Besonders
vorteilhaft kann das Zuführen bzw. Abführen von
Werkstücken durch die in 7 und 8 dargestellten
seitlich eingeführten Förderbänder 12a, 12b, 12c,
insbesondere durch einen Durchbruch der Kabinenwand 52a, 52b, 52c, 52d, mit
dem wie oben in Verbindung mit 1 bis 6 beschriebenen
Einführen von hinten durch einen Durchbruch 36a, 36a, 36a'' des
Maschinenrahmens kombiniert werden. Dadurch ist eine flexible Werkstückzuführung
bzw. -abtransport möglich. So können einer Bearbeitungsmaschine
mehrere Förderbänder 12a, 12b, 12c, 12d zum
Transport von Werkstücken in und aus dem Arbeitsraum 5, 5' zugeordnet werden
oder es können – z. B. je nach verfügbaren Platz
für eine Bearbeitungsmaschine 2, 2' – ein
oder mehrere Förderbänder von vorn, von der Seite und/oder
von hinten in den Arbeitsraum 5, 5' eingeführt
sein.
-
- 2,
2'
- Bearbeitungsmaschine
- 4,
4'
- Maschinenrahmen
- 5,
5', 5''
- Arbeitsraum
- 6,
6', 6''
- Spindeleinheit
- 8
- vertikale
Führung
- 10
- horizontale
Führung
- 12,
12', 12''
- Werkstückförderband
- 12a,
12b, 12c
- Werkstückförderband
- 14,
14a, 14b, 14c, 14d
- Verkleidung
- 16
- Deckel
- 18
- Einspannfutter
- 20
- Antrieb
- 22
- Werkstückträger
- 24
- Wanne
- 26
- Werkzeugrevolver
- 30
- Drehstahl
- 32
- Schraube
- 34
- Magazin
- 36a,
36a', 36a'', 36b
- Durchbruch
- 38
- Platte
- 40,
40'
- Handling
- 42
- Kette
- 44
- Stirnplatte
- 46
- Öffnung
- 48
- Grundplatte
- 50,
50'
- Rolle
- 52a,
52b, 52c, 52d
- Kabinenseitenwand
- A,
B
- Rotationsachse
- C
- Verschieberichtung
- D,
E
- Verfahrrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19651474
C2 [0002]
- - DE 10025614 A1 [0010]