DE3816861A1 - Flexible fertigungseinrichtung mit mehreren parallel im abstand nebeneinander angeordneten bearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Fertigungseinrichtung mit mehreren parallel im Abstand nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Derartige flexible Fertigungseinrichtungen sind hinlänglich bekannt; sie arbeiten entweder mit Transporteinrichtungen in Portalbauweise, die mit an Führungsschienen hängenden Greiferstangen ausgerüstet sind oder aber bei denen auf bodenverlegten Schienen oder mittels bodenverlegter Induktivschleifen die Werkzeuge tragende Schlitten oder Wagen Anwendung finden.

Diesen bekannten Fertigungseinrichtungen gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Fertigungseinrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Werkzeuge in raumsparenden Magazinen untergebracht sind und in zeitsparender Weise zu den Bearbeitungsmaschinen und umgekehrt gebracht werden können, was mit konstruktiv einfachen, schnell beweglichen und problemlos zu handhabenden Mitteln erfolgen soll. Hierdurch soll die Effektivität eines auf kleiner Bodenfläche installierten Fertigungssystems gegenüber bekannten Systemen gesteigert werden, wobei sowohl die Bearbeitungsmaschinen wie auch die Transporteinrichtung der Werkzeuge gut zugänglich sein sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. - Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.

Durch die Anordnung der regalartigen Magazine in zwei Etagen übereinander wird bereits eine raumsparende Speicherung von Werkzeugen gewährleistet. Hierbei jedoch bleibt die Zugänglichkeit zu den Bearbeitungsmaschinen von der Rückseite her voll gewahrt, da Durchgänge durch die unteren Regalreihen vorhanden sind, wobei die oberen Regalreihen in Mannshöhe und wenig darüber vorgesehen sind. Um nun die Werkzeuge der oberen Regalreihe oder -reihen dem Werkzeugmagazin der Bearbeitungsmaschine zuführen zu können, sind zwischen den oberen Regalreihen und den unteren Regalreihen Vorrichtungen vorgesehen, die das Verbringen der Werkzeuge von den oberen Regalbodenreihen in die unteren Regalbodenreihen und umgekehrt gewährleisten.

Hierbei kann die untere Regalbodenreihe nicht nur durch die Durchlässe unterbrochen sein, sondern kann auch die untere Regalbodenreihe oder -reihen in Abschnitte unterteilt sein, wobei jeder Abschnitt mit einer Krümmung in eine Regalreihe übergeht, die parallel zu den Maschinenmagazinen gelegen ist und an deren Ende ein Wechselarm für die Übergabe der Werkzeuge aus dem verfahrbaren Teil der Transporteinrichtung in die Maschinenmagazine und umgekehrt sorgt. - Insgesamt bleibt die Zugänglichkeit zu den Bearbeitungsmaschinen ebenso gewährleistet, wie die Zugänglichkeit zu den Regalböden, so daß auch notfalls ein manuelles Beschicken der Regalböden möglich ist. Im allgemeinen erfolgt das Beschicken der Regalböden an einer Übergabestation, von der aus mit Hilfe einer vorzugsweise ebenfalls nach Art von Gegengewichtsbühnen arbeitenden Höhenwechseleinrichtung und den beweglichen Teilen der Transporteinrichtung die Werkzeuge auf die einzelnen Regalböden der Werkzeugreihen verteilt werden können.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der flexiblen Fertigungseinrichtung nach der Erfindung dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Fertigungseinrichtung mit zwei Bearbeitungsmaschinen,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

In Fig. 1 sind die beiden Bearbeitungsmaschinen Bm in Draufsicht zu erkennen. Vor ihnen ruhen die zu bearbeitenden Werkstücke auf Paletten P, die in Querrichtung vor den Bearbeitungsmaschinen Bm verfahrbar sind. Diesen Bearbeitungsmaschinen sind Magazine M zugeordnet, die parallel zur Verfahrrichtung der Paletten P der Werkstücke hinter den Bearbeitungsmaschinen Bm angeordnet sind. Parallel zur Längsmittelachse N der Bearbeitungsmaschinen erstrecken sich weitere Magazine Ms, die im Prinzip den gleichen Aufbau haben wie die an der Rückseite der Bearbeitungsmaschinen Bm angeordneten Magazine M. Die Magazine M und Ms sind hierbei in zwei zueinander und parallel zur Verfahrrichtung der Paletten P bzw. senkrecht hierzu gelegene Magazinreihen A und B bzw. As und Bs angeordnet, zwischen denen eine Gasse G bzw. Gs gebildet ist.

Jede der beiden parallelen Magazinreihen A, B hinter den Maschinen Bm weist in Längsrichtung aufeinanderfolgende vertikale Magazinabschnitte 5 auf, die ihrerseits einen oberen Regalboden 12 und einen unteren Regalboden 13 haben. Die oberen und unteren Regalböden 12, 13 beider paralleler Reihen A und B liegen paarweise in gleichen Ebenen und weisen Ausnehmungen 14 auf, deren Öffnung bei den sich gegenüberliegenden Regalböden gegeneinander gerichtet sind, wie dies Fig. 1 erkennen läßt.

Die Regalböden 12, 13 der Magazinreihen A, B werden von Tragsäulen 15 gehalten, die sich paarweise gegenüberliegen, wobei jeweils eine dieser beiden Tragsäulen eine Verlängerung 16 trägt, die über die beiden oberen Regalböden 12 hinausragt. An dieser Verlängerung ist ein galgenförmiger Arm 17 angeordnet, der eine obere Tragschiene 18 an seinem Ende trägt. An dieser Tragschiene ist eine obere Transportvorrichtung Tro mit einem Führungsteil 19 geführt, der ein Antriebsaggregat 20 besitzt. An der Unterseite des Führungsteils 19 ist in der Mittelebene E der Gasse G zwischen den beiden Magazinreihen A und B ein Arm 21 schwenkbar, an dessen Ende ein zweiter Schwenkarm 22 angeordnet ist, dessen Ende die Werkzeuge W ergreift und trägt. Dieser Doppelarm 21, 22 vermag Werkzeuge aus dem linken oberen Regalboden 12 in Fig. 3 in eine Mittelstellung in der vertikalen Ebene E ebenso zu bringen wie in den rechten oberen Regalboden 12 in der genannten Figur und umgekehrt. Damit kann der Doppelarm die in den gegenüberliegenden Ausnehmungen 14 der oberen Regalböden 12 befindlichen Werkzeuge W aus diesen entnehmen und sie in die Mittelebene E der Gasse G bringen, um sie an geeigneter Stelle wieder in einem der Regalböden abzulegen oder an eine andere Übergabestelle zu transportieren.

Die Tragsäule 15 der Reihen A, B, die die Verlängerung 16 mit dem galgenförmigen Arm 17 trägt, besitzt etwa in der Mitte der Säulenhöhe einen weiteren Arm 23 gleicher Art wie der Arm 17, d.h. dieser trägt an seinem freien Ende eine untere Tragschiene 24, an der eine oder mehrere untere Transporteinrichtungen Tru mit einem Führungsteil 25 mit Antriebsaggregaten 26 längsgeführt wird bzw. werden. Auch trägt das untere Führungsteil 25 schwenkbare Arme 27, 28, die in der Lage sind, die Werkzeuge der unteren Regalböden 13 zu erfassen und zu transportieren. Die Werkzeuge werden auch hier in der Mittelebene E der Gasse zwischen den Regalböden 13 transportiert.

Die parallel zur Längsmittelachse N der Maschinen Bm gelegenen Reihen As und Bs der Magazine Ms weisen Abschnitte 5 s auf, die Tragsäulen 15 s haben, die keine Verlängerung wie die Verlängerung 16 der Säulen 15 zu haben brauchen, wie dies die Fig. 3 erkennen läßt. Auf der Höhe der Teile 23, 24 der Säulen 15 weisen die Säulen 15 s entsprechende Arme 23 s und eine Schiene 24 s auf, an der die unteren Transportvorrichtungen Tru verfahrbar sind. Hierzu erstrecken sich die unteren Regalböden 13 der Magazinreihe B nur über einen Teil der Gesamtlänge der Magazine M, wobei eine oder mehrere Lücken L (je nach Anzahl der Maschinen Bm und der Anzahl der Magazine Ms) vorgesehen sind. An den Lücken L sind Schienenkrümmungen 29 vorgesehen, durch die die Schienen 24 mit den Schienen 24 s horizontal verbunden sind, so daß eine untere Transportvorrichtung Werkzeuge aus den Magazinen M in die Magazine Ms und umgekehrt bringen kann. - Die Lücke L hat die Länge eines Regalbodens 13. - Neben einer der Lücken L (in Fig. 1 neben der rechten Lücke L) der unteren Regalböden 13 der Regalreihe B ist auf gleicher Höhe eine weitere Lücke D in der Reihe B belassen, die ebenfalls die Länge eines Regalbodens hat. Auf der Höhe der Lücke D entfällt auch der untere Regalboden 13 der Reihe A, so daß ein freier Durchgang in Mannshöhe unterhalb der oberen Regalböden 12 der Reihen A und B entsteht, über den die Werkzeuge W, an den Armen 21, 22 hängend, transportiert werden.

Die Regalabschnitte 5 a an einem (in Fig. 1 rechten) Ende und, wie dargestellt, in der Mitte der Reihen A, B haben eine besondere Gestalt. Hier finden an den Tragsäulen 15 a höhenverschiebliche Regalböden 30, 31 Anwendung, wobei dem Abschnitt 5 a jeder Reihe A, B nur ein Regalboden 30 bzw. 31 zugeordnet ist, die durch über Umlenkrollen einer Antriebswelle 32 a geführte Ketten 32 miteinander verbunden sind, wobei die Kettenlänge derart abgestimmt ist, daß z.B. der Regalboden 30 seine unterste Stellung auf Höhe der unteren Regalböden 13 der Reihe A aufweist, während der Regalboden 31 seine oberste Stellung auf Höhe der oberen Regalböden 12 der Reihe B einnimmt. Die beiden Regalböden 30, 31 sind somit nach Art eines Gegengewichtszuges miteinander verbunden und bewegen sich in dieser Art, wenn die Antriebswelle 32 durch einen Motor 32 b betätigt wird.

Eine gleiche Ausbildung besitzen die Regalabschnitte 5 b am anderen (in Fig. 1 linken) Ende der beiden Magazinreihen A, B. Auch dort sind die beiden Regalböden 33, 34 an Säulen 15 b höhenverstellbar, durch Ketten 35 einer Antriebswelle 35 a mittels eines Motors 35 b wie die Böden 30, 31 miteinander verbunden und bewegbar. Einer der beiden Regalböden 33, 34 kann entfallen, und die Ketten 35 können auf eine Rolle auf der Welle 35 a aufgewickelt werden. Auch kann hier statt des einen Regalbodens ein Kontergewicht gewählt werden. Der Regalabschnitt 5 b der Reihe B ist auf Höhe der unteren Regalböden 13 in Richtung der Pfeile K und O zugänglich, so daß hier ein mechanisches oder manuelles Bestücken der Regalböden 33, 34 erfolgen kann. Hierbei ist die Länge der Ketten 35 so gewählt, daß einer der Regalböden 33, 34 jeweils in seiner untersten Stellung in günstiger Höhenstellung für die Bedienungsperson sich befindet, um das Be- und Entladen des Regalbodens leichter und bequemer zu gestalten, während der jeweils andere bewegliche Regalboden auf Höhe der Regalböden 12 der Reihen A, B sich befindet.

Statt eines an den Ketten 35 hängenden Regalbodens 33 oder 34 kann eine diesen Regalböden entsprechende Kassette Anwendung finden, die abseits der Einrichtung be- und entladen wird und die z. B. mittels eines Gabelstaplers oder einer vergleichbaren Vorrichtung in die Stellung des Regalbodens 33 oder 34 gebracht und dort mit den Ketten 35 verbunden wird.

Am Ende der Magazinreihen Bs ist je ein Wechselarm 37 vorgesehen, durch den die in den Regalböden der Magazinreihen A, B bzw. As, Bs hängenden und in vertikaler Stellung mit Hilfe der Transporteinrichtungen Tru transportierten Werkzeuge W aus ihrer senkrechten Lage in eine horizontale Stellung gebracht werden, wodurch sie in das nicht dargestellte Werkzeugmagazin an den Bearbeitungsmaschinen Bm oder in die Bohrspindel einsetzbar sind.

Die Transporteinrichtung an der oberen Tragschiene 18 kann Werkzeuge aus den oberen Regalböden beliebiger Art und Reihenfolge bis zu den Abschnitten 5 a an den Enden der Reihen A, B befördern. In diesen Abschnitten kann ein Wechsel der Werkzeuge aus den oberen Regalböden 12 in die unteren Regalböden 13 und umgekehrt erfolgen oder aber die Werkzeuge aus den beweglichen Regalböden 30, 31 der Abschnitte 5 a können unmittelbar von den Transporteinrichtungen Tru der unteren Tragschienen 24, 24 s zu den Magazinreihen A und B oder unmittelbar zu den Wechselarmen 37 befördert werden.

Für den vorbeschriebenen Vorgang des Transportierens müssen die hängenden Werkzeuge W schnell und genau erfaßt und aus den Ausnehmungen 14 der Regalböden 12, 13 der Abschnitte 5 und 5 s herausgehoben bzw. in diese hineingebracht werden und ferner die Werkzeuge aus und in die Wechselvorrichtung 37 herausgenommen bzw. hineingegeben werden.

Claims (12)

1. Flexible Fertigungseinrichtungen mit mehreren parallel im Abstand nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen (Bm), mehreren an der Rückseite der Maschinen, quer zu diesen verlaufenden, regalartigen Magazinen (M) und mit mindestens einer Transportvorrichtung (Tru, Tro) zum Verbringen der Werkzeuge (W) aus den Magazinen (M) zu den Maschinen (Bm) oder in die Magazine der Bearbeitungsmaschinen, gekennzeichnet durch zwei Magazinreihen (A, B) aus Magazinabschnitten (5) übereinander angeordneter horizontaler Magazinböden (12, 13) durch eine erste über Mannshöhe an einer Transportschiene (18) angeordnete obere Transportvorrichtung (Tro) und eine zweite, etwa auf halber Höhe unter dieser Transportvorrichtung (Tro) an einer unteren Transportschiene (24) angeordnete Transportvorrichtung (Tru) sowie mindestens eine, eine Mehrzahl von Werkzeugen von den unteren (13) zu den oberen Regalböden (12) der Magazinabschnitte (5) und umgekehrt in vertikaler Ebene befördernde Vorrichtung (30-32; 33-35).

2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (W) vertikal in den Regalböden (12, 13) und in den Transportvorrichtungen (18-22; 24-28) hängen.

3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtungen (18-22; 24-28) in Gassen (G) zwischen den Regalböden (12, 13) der Magazinreihen (A, B) verfahrbar sind und schwenkbare und geradlinig verfahrbare Greifervorrichtungen aufweisen, die an einer oberhalb der übereinander gelegenen Regalböden (12, 13) der Magazinabschnitte (5) vorgesehenen unteren und oberen Führungsschiene (18; 24) geführt sind.

4. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Werkzeuge (W) von den unteren Regalböden (13) zu den oberen Regalböden (12) und umgekehrt befördernde Vorrichtung aus zwei nach Art einer Gewichtsausgleichvorrichtung miteinander verbundenen und durch eine Antriebswelle gemeinsam bewegten Regalböden (30, 32) besteht.

5. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regalböden (30, 31; 33, 34) in ihrer Ausgangsstellung auf Höhe der unteren und auf Höhe der oberen Regale (12, 13) sich befinden.

6. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Werkzeuge (W) aus einer Beladestellung bis auf Höhe der oberen Regale (12) der Regalreihen (A, B) befördernden Vorrichtung mit zwei Regalböden (33, 34).

7. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Transporteinrichtung (Tro) an einer geradlinigen ununterbrochenen Führungsschiene (18) und die untere Transporteinrichtung (Tru) an einer an Lücken (L) der unteren Regalböden (13) der einen Regalreihe (B) unterbrochenen Führungsschiene (24) geführt und verfahrbar ist.

8. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Regalreihen (A, B) auf Höhe der unteren Regalböden (13) unter Bildung eines gemeinsamen Durchlasses unterbrochen sind.

9. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Durchgänge unterbrochene untere Führungsschiene (24) rechtwinklige bis auf Höhe der Bearbeitungsmaschinenmagazine (Bm) reichende, parallel zur Maschinenlängsachse (N) verlaufende Verlängerungen (24 s) aufweist.

10. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Werkzeuge von den unteren Regalböden (13) zu den oberen Regalböden (12) und umgekehrt transportierende Vorrichtung nur einen auf- und abwärts bewegbaren Regalboden aufweist und das diesem Boden abgekehrte Ende der die Regalböden bewegenden Ketten entweder ein Gegengewicht trägt oder um eine Antriebswelle geschlungen ist.

11. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Führungsschiene (24) an den Lücken (L) der unteren Regalbögen (13) der einen Regalreihe (B) winklig gekrümmte Schienenabschnitte (29) hat, die in je eine parallel zur Maschinenlängsachse (N) gerichtete weitere Führungsschiene (24 s) für eine untere Transportvorrichtung (Tru) übergeht.

12. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsschiene (18, 24) mehrere Transportvorrichtungen (Tru, Tro) zugeordnet sind.