EP0463427B1

EP0463427B1 - Honmachine

Info

Publication number: EP0463427B1
Application number: EP91109259A
Authority: EP
Inventors: Wolf Dipl.-Ing. Nagel
Original assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2011-06-06
Also published as: EP0463427A2; EP0463427A3; DE59103525D1; DE4020614A1; ES2064004T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Honmaschine, eine Honstation, eine Meßstation sowie ein Verfahren zur gleichzeitigen Honbearbeitung bzw. Messen von mindestens zwei Bohrungen in einem Werkstück.
Zur Honbearbeitung der Zylinderbohrungen von Motorblöcken ist es bekannt, Honstationen mit zwei parallel zueinander angeordneten Honspindeln zu verwenden. Der Abstand der beiden Honspindeln entspricht dabei dem doppelten Abstand zweier Zylinderbohrungen. Der Zylinderblock wird an einer bestimmten Stelle unter den Honspindeln abgesetzt und die Honstation bearbeitet nun zunächst beispielsweise die erste und dritte Zylinderbohrung gleichzeitig. Anschließend werden beiden Honspindeln gleichzeitig um den Abstand zweier Zylinderbohrungen seitlich verschoben, so daß jetzt die zweite und vierte Zylinderbohrung unter den Honspindeln angeordnet ist. In dieser Stellung werden dann die zweite und vierte Zylinderbohrung bearbeitet.
Beide Honspindeln werden also ständig zwischen zwei Extrempositionen hin und her verschoben, wobei bei einem Reihensechszylindermotor ggf. auch drei derartige Positionen vorhanden sein können.
Soll nun ein Motorblock bearbeitet werden, bei dem der Abstand der ersten Bohrung von einer Bezugsstelle, beispielsweise der Stirnfläche des Motorblocks, anders ist, so müssen die beiden Extrempositionen, zwischen denen die Honspindeln verschoben werden, geändert werden. Hat nun der neue Motorblock zusätzlich noch andere gegenseitige Abstände zwischen den einzelnen Zylinderbohrungen, so muß auch der Abstand zwischen den beiden Honspindeln verändert werden. Dies bedarf eines manuellen Eingriffs durch eine Bedienperson, d.h. eine Umrüstung der gesamten Honstation. Wenn nun an einer Honstation oder Honmaschine in schneller Folge Motorblocks unterschiedlicher Abmessungen bearbeitet werden sollen, ist dies mit einem manuellen Eingriff nicht mehr möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Honstation bzw. ein Verfahren zu schaffen, die ohne manuellen Eingriff die Bearbeitung von Motorblocks mit unterschiedlichen Bohrungsabständen und Grundabständen von einer Bezugsfläche ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Honstation bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 14 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Mit der von der Erfindung vorgeschlagenen Honstation ist es möglich, nicht nur wie bisher zwischen der Bearbeitung eines ersten und zweiten Paares von Zylinderbohrungen umzuschalten, sondern auch die Stelle, an der das erste bzw. zweite Paar angeordnet ist, zu verstellen. Bei einer bestimmten Größe eines Motorblocks werden also zwischen den zwei möglichen Bearbeitungen die beiden Honspindeln immer gemeinsam hin und her verschoben. Sobald ein in der Größe unterschiedlicher Motorblock bearbeitet werden soll, erfolgt eine Verstellung des gegenseitigen Abstands der beiden Spindeln mit der zweiten Verstelleinrichtung und ggf. eine Änderung der Positionen, zwischen denen die erste Verstelleinrichtung die beiden Honspindeln hin und her schiebt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß beide Verstelleinrichtungen unabhängig voneinander betätigbar sind. Die zweite Verstelleinrichtung muß nur dann in Aktion treten, wenn auf einen anderen Typ von Motorblock umgestellt werden soll.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Honstation eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Verstellantriebe bzw. Verstelleinrichtungen aufweist. Diese Steuereinrichtung kann entweder durch einen Bediener betätigbar sein, der, sobald ein neuer Typ von Motorblock kommt, auf ein anderes Programm umschaltet. Es ist aber auch möglich, daß die Honstation eine Identifizierungseinrichtung für den Motorblock hat und sich bei Erkennen eines Typs von Motorblock selbst auf diesen umschaltet.
Eine Möglichkeit, wie die Verstelleinrichtung betätigt werden kann, besteht darin, daß der Verstellantrieb einen Schrittmotor aufweist. Dann kann durch Abgabe einer bestimmten Signalfolge die Vorrichtung auf ein neues Maß eingestellt werden. In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Honstation zwei mit Endschaltern zur Abschaltung des ersten Verstellantriebs zusammenwirkende Anschläge aufweist, die verstellbar ausgebildet sind. Diese Anschläge dienen dazu, die Stellen für das erste und zweite zu honende Bohrungspaar zu definieren. Bei Umschalten auf einen anderen Motorblock können diese Anschläge verschoben werden. Es muß sich selbstverständlich nicht um Anschläge im körperlichen Sinn handeln. Es ist auch möglich, diese Anschläge durch Lichtschranken oder auch durch Zählen eines Weggebers auszubilden.
Das oben erläuterte Problem mit den unterschiedlichen Bohrungsabständen stellt sich selbstverständlich nicht nur bei dem Bearbeiten der Bohrungen selbst, sondern auch bei dem nach der Bearbeitung erfolgenden Messen der Bohrungen. Die Erfindung schlägt daher vor, eine Meßstation zur gleichzeitigen Messung zweier Bohrungen in praktisch der gleichen Weise auszubilden wie die Honstation selbst, d.h. die beiden Meßeinrichtungen mit Verstelleinrichtungen zu versehen, von denen die eine Verstelleinrichtung beide Meßeinrichtungen gemeinsam verschiebt, während die zweite nur den gegenseitigen Abstand verändern kann. Einzelheiten dieser Verstelleinrichtungen können so sein wie bei der Honstation selbst. Darüber hinaus Schlägt die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Anspruch 15 vor.
Erfindungsgemäß kann eine derartige Honstation und/oder eine derartige Meßstation Teil einer Honmaschine zur Bearbeitung von auf einer Transferstraße transportierten Werkstücken mit mehreren Bohrungen sein.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Honmaschine zwei Honstationen aufweist, von denen beispielsweise die erste ein Vorhonen und die zweite ein Fertighonen durchführt.
Es kann vorgesehen sein, daß die Werkstücke in Richtung der die Honspindeln bzw. Meßeinrichtungen verbindenden Linie transportiert werden. In diesem Fall kann zum Verschieben beider Honstationen oder der Honstation und der Meßstation eine durchgehende Schiene verwendet werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1: schematisch eine Honstation an einer Transferstraße;
Fig. 2: die Anordnung zweier Honspindeln bei der Bearbeitung eines ersten Paares von Bohrungen;
Fig. 3: die Anordnung der Figur 2 bei der Bearbeitung eines zweiten Paares von Bohrungen;
Fig. 4: die Anordnung bei einem unterschiedlichen Zylinderblock

Auf dem Schlitten 3 ist ein zweiter Spindelstock 6 in Längsrichtung des Schlittens 3 und der Schiene 2 verschiebbar geführt. Dieser zweite Spindelstock 6 enthält ebenfalls eine Honspindel 7, die der Honspindel 5 entspricht. Zur Verschiebung des Spindelstocks 6 auf dem Schlitten 3 ist eine Verstelleinrichtung 8 vorgesehen, die einen Antriebsmotor 9 aufweist. Die Verstelleinrichtung 8 dient dazu, den zweiten Spindelstock 6 auf dem Schlitten 3 gegenüber dem Spindelstock 4 zu verschieben, so daß sich der Abstand der beiden Spindelstöcke 4, 6 voneinander und damit der Abstand der beiden Honspindeln 5, 7 voneinander ändern läßt.
Die Achsen der beiden Honspindeln sind durch die Strichpunktierten Linien 10 in der Figur 1 dargestellt.
Wird der Antriebsmotor 9 nicht betrieben, so ist der Abstand der beiden Honspindeln voneinander fest.
Zum Verschieben des Schlittens auf der Schiene 2 dient ein erster Verstellantrieb 11, der ebenfalls einen Antriebsmotor 12 aufweist. Die Betätigung des Antriebsmotors 12 führt dazu, daß beide Spindelstöcke 4, 6 unter Beibehaltung Ihres gegenseitigen Abstandes längs der Schiene 2 verschoben werden.
Die Honstation ist an einer schematisch angedeuteten Transferstraße 13 angeordnet. Auf der Transferstraße 13 werden einzelne Motorblocks taktweise herangebracht und unter die Honspindeln gesetzt. Die Vertaktung der Transferstraße 13 erfolgt immer um einen festen Abstand, so daß nach jedem Taktzyklus ein Motorblock 14 in der dargestellten Stellung unter der Honstation liegt. Bei feststehendem Motorblock 14 werden dann zunächst die erste und dritte Bohrung gehont, anschließend die Honspindeln zurückgezogen und mit Hilfe des Antriebsmotors 12 beide Spindelstöcke gleichzeitig in eine Position verschoben, die dem zweiten Paar von Zylinderbohrungen entspricht. Nach erfolgter Bearbeitung werden beide Spinnstöcke wieder gemeinsam in die Ausgangsposition zurückbewegt und ein neuer Motorblock 14 auf der Transferstraße 13 herbeigeführt.
Diese unterschiedliche Bewegung ist in Figur 2 und 3 im einzelnen erläutert. Figur 2 und 3 zeigen die beiden Spindelstöcke 6, 4 mit den angedeuteten Spindeln 7 und 5. Zur Verstellung beider Spindelstöcke 4, 6 gemeinsam dient der rechts in Figur 2 dargestellte Verstellantrieb 11, der gegenüber einer festen Bezugsstelle 15, beispielsweise dem Träger 1, arbeitet. Zwischen den beiden Spindelstöcken 6, 4 ist der Verstellantrieb 8 angedeutet, der zur einer Veränderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Spindelstöcke 6, 4 dienen kann.
Der Motorblock 14 enthält vier parallele äquidistante Zylinderbohrungen 16. Die Honstation ist durch den Verstellantrieb 11 in ihre eine Endstellung verfahren, die der von links aus gerechnet ersten und dritten Zylinderbohrung 16 entspricht. Nach Bearbeitung dieses Bohrungspaares verschiebt der Verstellantrieb 11 die beiden Spindelstöcke 4, 6 bei Beibehaltung ihres gegenseitigen Abstandes in die rechte Endstellung, die in Figur 3 dargestellt ist. Hier kann nun das zweite Bohrungspaar 16 bearbeitet werden. Nach Bearbeitung dieses zweiten Bohrungspaares verschiebt der Verstellantrieb 11 die Anordnung wieder in die in Figur 2 dargestellte Position, so daß der nächste auf der Transferstraße 13 herangelieferte Motorblock 14 in gleicher Weise bearbeitet werden kann. Die Motorblöcke 14 werden durch die Transferstraße 13 immer an der gleichen Stelle abgesetzt. Der Verstellantrieb 11 dient also dazu, die beiden Spindelstöcke zwischen 2 Endpositionen hin und her zu bewegen. Diese Endpositionen können beispielsweise durch Anschläge und mit den Anschlägen zusammenwirkende Endschalter definiert werden.
Der Pfeil 18 mit den zwei Spitzen in Figur 2 und 3 zeigt die beiden Positionen, zwischen denen der Antrieb 11 die beiden Spindeln gemeinsam bei der Bearbeitung eines Typs von Motorblock 14 gegenüber der festen Bezugslinie 15 verschiebt.
Kommt nun auf der Transferstraße ein Motorblock heran, der unterschiedliche gegenseitige Abstände der Zylinderbohrungen voneinander und/oder einen unterschiedlichen Abstand der ersten Bohrung von der Stirnfläche aufweist, so tritt die in Figur 4 dargestellte Lage auf. Der in Figur 4 dargestellte Motorblock 14' hat größere Abstände der Zylinderbohrungen. Zur Berücksichtigung des unterschiedlichen Abstands von einer Bezugsfläche, beispielsweise von der einen Stirnfläche 17 des Motorblocks 14, werden die Endstellungen der durch den Antrieb 11 bewirkten Verschiebung geändert. Dies reicht allein aber nicht aus, um den unterschiedlichen Bohrungsabstand zu berücksichtigen. Damit dieser berücksichtigt werden kann, tritt nun die Verstelleinrichtung 8 in Kraft, die den gegenseitigen Abstand der beiden Spindelstöcke 6, 4 und damit der beiden Honspindeln 5 und 7 von einander ändert. Bei dem Motorblock 14' der Figur 4 wird der Abstand also vergrößert. Wenn nun mehrere Motorblocks der Größe 14' bearbeitet werden, so wird die Verschiebebewegung zwischen den beiden Paaren von Bohrungen 16 wieder durch den Verstellantrieb 11 bewirkt, während der Verstellantrieb 8 so lange außer Funktion bleibt, bis wieder ein Motorblock mit anderem Bohrungsabstand herangeführt wird.
Der Pfeil 19 deutet an, zwischen welchen Positionen der Antrieb 8 den Abstand der beiden Honspindeln 5 und 7 voneinander zwischen der Bearbeitung zweier Typen von Motorblöcken 14 verändert.
Die Ansteuerung der beiden Verstellantriebe 11, 8 kann beispielsweise über eine Steuereinrichtung erfolgen, die ein Bedienfeld aufweist. Dort können die Abstände unter Umständen direkt von einer Bedienperson in exakten Maßen eingegeben werden. Es ist selbstverständlich auch denkbar, daß die Steuereinrichtung eine automatische Leseeinrichtung aufweist, die Markierungen am Motorblock lesen kann und sich aufgrund gespeicherter Informationen dann auf den neuen Motorblock selbst einstellen kann. Was unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 4 für die Honbearbeitung beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß in gleicher Weise auch bei einer Meßstation anwendbar, bei der anstelle der beiden Honspindeln 5, 7 zwei Meßeinrichtungen vorhanden sind, die in die Bohrungen abgesenkt werden können um diese zu messen. Auch hier ist eine derartige Verstellmöglichkeit zur Bearbeitung unterschiedlicher Motorblocktypen sinnvoll.

Claims

Honstation zur gleichzeitigen Bearbeitung von mindestens zwei Bohrungen (16) in einem Block (14), mit zwei parallel zueinander angeordneten antreibbaren Honspindeln (5, 7) und einer von einem Verstellantrieb (12) antreibbaren Verstelleinrichtung (11) zur Positionierung beider Honspindeln (5, 7) gemeinsam in Richtung einer die Spindeln (5, 7) verbindenden Linie, gekennzeichnet durch eine von einem Verstellantrieb (9) antreibbare Verstelleinrichtung (8) zur Positionierung einer Honspindel (7) gegenüber der anderen (5) in Richtung einer diese verbindenden Linie.
Honstation nach Anspruch 1, bei der beide Verstelleinrichtungen (11, 8) unabhängig voneinander betätigbar sind.
Honstation nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Verstellantriebe bzw. der Verstelleinrichtungen.
Honstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Verstellantrieb (9, 12) einen Schrittmotor aufweist.
Honstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei mit Endschaltern zur Abschaltung des ersten Verstellantriebs (12) zusammenwirkenden Anschlägen, die verstellbar ausgebildet sind.
Meßstation zum gleichzeitigen Messen zweier Bohrungen (16) in einem Block (14), mit zwei nebeneinander angeordneten Meßeinrichtungen, einer von einem Verstellantrieb antreibbaren Verstelleinrichtung zum Positionieren beider Meßeinrichtungen gemeinsam in Richtung einer diese verbindenden Linie, sowie einer von einem Verstellantrieb antreibbaren Verstelleinrichtung zum Positionieren einer Meßeinrichtung gegenüber der anderen in Richtung der Verbindungslinie.
Meßstation nach Anspruch 6, bei der beide Verstelleinrichtungen unabhängig voneinander betätigbar sind.
Meßstation nach Anspruch 6 oder 7, enthaltend eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Verstellantriebe bzw. Verstelleinrichtungen.
Meßstation nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der der Verstellantrieb einen Schrittmotor aufweist.
Meßstation nach einem der Ansprüche 6 bis 9, mit zwei mit Endschaltern zur Abschaltung des ersten Verstellantriebs zusammenwirkenden Anschlägen, die verstellbar ausgebildet sind.
Honmaschine zur Bearbeitung von auf einer Transferstraße (13) transportierten Werkstücken (14) mit mehreren Bohrungen (16), gekennzeichnet durch mindestens eine Honstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder eine Meßstation nach einem der Ansprüche 6 bis 10.
Honmaschine nach Anspruch 11, mit zwei Honstationen zur Durchführung unterschiedlicher Bearbeitungen.
Honmaschine nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Werkstücke (14) in Richtung der die Honspindel (5, 7) bzw. Meßeinrichtungen verbindenden Linie transportiert werden.
Verfahren zur gleichzeitigen Honbearbeitung von mindestens zwei Bohrungen (16) in einem Werkstück (14) mit zwei parallel zueinander angeordneten Honspindeln (5, 7) bei dem zwischen den Bearbeitungsvorgängen die Honspindeln (5, 7) zwischen den Bohrungen (16) entsprechenden Positionen gemeinsam durch eine Verstelleinrichtung (11) seitlich verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang zu einem Werkstück (14) mit anderen Abständen der Bohrungen (16) eine Honspindel (5, 7) gegenüber der anderen (7, 9) in Richtung einer diese verbindenden Linie durch eine von einem Verstellantrieb (9) antreibbare Verstelleinrichtung positioniert wird und die den Bohrungen (16) entsprechenden Positionen der Honspindeln (5, 7) geändert werden.
Verfahren zum gleichzeitigen Messen mindestens zweier in einem Werkstück (14) angeordneter Bohrungen (16) mit zwei nebeneinander angeordneten Meßeinrichtungen, wobei zwischen den Meßvorgängen die Meßeinrichtungen zwischen den Bohrungen (16) entsprechenden Positionen gemeinsam durch eine Verstelleinrichtung seitlich verschoben werden, und beim Übergang zu einem Werkstück (14) mit anderen Abständen der Bohrungen (16) der gegenseitige Abstand der Meßeinrichtungen voneinander durch eine Positionierung der einen Meßeinrichtung gegenüber der anderen in Richtung einer diese verbindenden Linie durch eine von einem Antrieb antreibbare Verstelleinrichtung und die den Bohrungen (16) entsprechenden Positionen der Meßeinrichtungen geändert werden.