DE2739810C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei der gattungsgemäßen Werkzeugmaschine nach der US-PS 38 51 380 ist für die Werkzeugköpfe eine Förder­ bahn mit rechteckförmigem Verlauf vorgesehen. Die eigentliche Arbeitsstation, in der die Werkzeugköpfe während der Bearbeitung der Werkstücke aufgenommen sind, ist bei dieser Anordnung in der Mitte der langen Seite des von der Förderbahn gebildeten Rechteckes vor­ gesehen, so daß sich die Werkzeugköpfe auf der Förder­ bahn seitlich auf die Arbeitsstation zu bzw. von der Seite der Arbeitsstation weg bewegen.

Unmittelbar neben den beiden Seiten der Arbeitsstation sind zwei Kippstationen vorgesehen, in die die Förder­ bahn einmündet und mit deren Hilfe die Werkzeugköpfe um eine horizontale Achse zwischen der aufgerichteten Arbeitsstellung und der liegenden Transportstellung hin- und herkippbar sind. Mit den beiden Kippstationen wird eine Querfördereinrichtung für die Werkzeugköpfe bedient, die vor der dem zu bearbeitenden Werkstück benachbarten Stirnseiten der Arbeitsstation vorbei­ führt. Die Querfördereinrichtung läuft so parallel zu den Längsseiten der rechteckigen Förderbahn und auch parallel zu den Kippachsen der beiden Kippstatio­ nen.

Um die Werkzeugköpfe längs der Förderbahn zu transpor­ tieren, sind bei der bekannten Werkzeugmaschine zusätz­ lich zu den Kippstationen insgesamt vier Vorrichtungen notwendig, um die in der Transportstellung befindlichen Werkzeugköpfe an den Ecken der Förderbahn jeweils in die andere Richtung umzulenken, was einen erheblichen Aufwand an Antriebs- und Steuereinrichtungen erfordert, da in jeder Vorrichtung ein exaktes Positionieren der Werkzeugköpfe erforderlich ist, damit die Förderein­ richtungen des den Werkzeugkopf wegtransportierenden Abschnitts der Förderbahn den Werkzeugkopf richtig fassen können.

Die Querfördereinrichtung, über die die Werkzeugköpfe in der aufgerichteten Arbeitsstellung laufen, verwendet eine Fördereinrichtung mit beweglichen Klinken, die mit den entsprechenden Anschlagflächen an den Werkzeug­ köpfen in Eingriff bringbar sind. Die federvorgespann­ ten Klinken können lediglich in einer Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung eine Kraft von der Transportstange auf den Werkzeugkopf übertragen, während sie bei der Rücklauf- oder Ausholbewegung der Transportstange von dem Werkzeugkopf ausklinken, um leer in die Ausgangs­ stellung zurückzulaufen.

Ein gezieltes präzises Anhalten der von den Klinken vor­ geschobenen Werkzeugköpfe ist nur dann möglich, wenn die Tranportbewegung der Werkzeugköpfe auf der Quer­ fördereinrichtung klein und die hier wirkenden Brems­ kräfte hinreichend groß sind. Würde die Bewegungsge­ schwindigkeit zunehmen oder die Bremskraft durch Ver­ wendung von Rollen oder Wälzlagern abnehmen, könnte es geschehen, daß der Werkzeugkopf beim Abschalten der Fördereinrichtung nicht umgehend zum Stillstand kommt, sondern entsprechend seiner Masse und den Reibkräften sich ein mehr oder weniger großes Stück weiterbewegt. Es müssen deswegen bei der bekannten Werkzeugmaschine die Bewegungsgeschwindigkeiten für die Werkzeugköpfe entsprechend niedrig und die Reibkräfte entsprechend hoch gewählt werden, damit am Ende der Bewegung der Transportstange die Werkzeugköpfe innerhalb des Zieh- und Fangbereiches der Indexeinrichtung zum Stillstand kommen.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der ohne Erhöhung des mechanischen und des steuerungsseitigen Aufwandes eine in beide Bewegungsrichtungen wirkende formschlüs­ sige Verbindung zwischen der Transporteinrichtung der Querfördereinrichtung und den darin befindlichen Werk­ zeugköpfen möglich ist, wobei gleichzeitig der Auf­ wand an Umlenkeinrichtungen an der Förderbahn vermin­ dert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Werkzeug­ maschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der neuen Werkzeugmaschine wird die Kippbewegung der Werkzeugköpfe um die horizontale Achse dazu ausge­ nutzt, die formschlüssige Kupplung der Werkzeugköpfe mit den Mitnehmern der Querfördereinrichtung herzustel­ len bzw. die Kupplung aufzulösen. Zusätzliche Steuerungs- und Bewegungsmechanismen zum Herstellen und Trennen der formschlüssigen Verbindung werden deswegen nicht be­ nötigt.

Weiterbildungen der Werkzeugmaschine sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung, in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 die Bearbeitungsstation und einen Werkzeugkopf der Werkzeugmaschine nach Fig. 1, in einem vertikalen Schnitt längs der Arbeitsspindel, in einer Teilan­ sicht,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Stirnfläche der Werk­ zeugmaschine nach Fig. 1 zur Verdeutlichung der An­ ordnung von Mitnehmern und Mitnehmeraussparungen an den Werkzeugköpfen der Werkzeugmaschine,

Fig. 4 die Förderbahn der Werkzeugmaschine nach Fig. 1, in einem vertikalen Schnitt, in einer Teilansicht,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Werkzeugma­ schine nach Fig. 1, bei der die Bearbeitungsstation vertikal verschiebbar ist, in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Werkzeugma­ schine nach Fig. 5, bei der die Bearbeitungsstation in drei Richtungen verschiebbar ist, in einer perspektivischen Ansicht und

Fig. 7 eine Spannvorrichtung der Werkzeugmaschine nach Fig. 1 zur Vermeidung bestimmter Totzeiten, in einer schematischen Ansicht von oben.

In Fig. 1 erkennt man eine Bearbeitungsstation 1, die unmittelbar zwischen den Enden einer sich quer erstrecken­ den Transportstraße angeordnet ist, an denen sich eine Übernahmestation 25 und eine Übergabestation 26 befinden, wobei die Beförderungsrichtung durch einen Pfeil 27 darge­ stellt ist. Die Bearbeitungsstation 1 ist in der am wei­ testen zurückgezogenen Stellung dargestellt, bei der ihre Stirnfläche 7 sich in der gleichen vertikalen Ebene befin­ det, wie die jeweiligen Stirnflächen 29, 30 der Übernahme­ station 25 und Übergabstation 26, die sich beide in ihrer vertikalen Stellung befinden.

Ausgehend von diesen Stellungen ist die Bearbeitungsstation auf Gleitbahnen 5 in Richtung der durch einen Pfeil 31 dar­ gestellten Zustellbewegung und dann der Vorschubbewegung verschiebbar und kann sich selbstverständlich während der Rückkehr zu ihrer Ausgangsstellung, die auf eine Bearbei­ tungsphase folgt, in umgekehrter Richtung bewegen. Die Übernahmestation 25 und die Übergabestation 26 können sich ebenfalls, ausgehend von der dargestellten Stellung durch eine Kippbewegung um die gemeinsame Achse 32 in Richtung der Pfeile 33 und 34 verstellen, so daß ihre Stirnflächen 29 und 30 eine horizontale Lage einnehmen, wobei selbst­ verständlich die Möglichkeit der umgekehrten Bewegung be­ steht, um sie in die vertikale Stellung zurückzubringen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung findet der trans­ versale Transport statt, um Werkzeugköpfe 8 auszuwechseln, während dem der Werkzeugkopf 8, der sich in Mittelstellung vor der Stirnfläche 7 der Bearbeitungsstation 1 befindet und dessen Einsatz beendet ist, in Richtung des Pfeiles 27 zu der leeren Übergabestation 26 bewegt werden muß. Zur gleichen Zeit muß der neue Werkzeugkopf 8, der sich in der Übernahmestation 25 befindet, in der gleichen Richtung in die Mittelstellung zu der Bearbeitungsstation 1 geführt wer­ den. Somit ist es notwendig, während der Bewegung sowohl für eine gleichzeitige horizontale Verschiebung der beiden Werkzeugköpfe 8 wie auch für ihre korrekte Führung zu sor­ gen.

Dazu ist jeder Werkzeugkopf 8 auf einer Grundplatte 35 befestigt, die insbesondere in Fig. 2 erkennbar ist und deren unterer Rand eine untere horizontale Schiene 36 aufweist, die in der Nähe ihrer Enden mit einem Teil 37 versehen ist, das die Grundplatte 35 nach vorne und nach unten, wie in Fig. 2 dargestellt, verlängert. Jede dieser Verlängerungen ist mit einer Mitnehmeraussparung 38 aus­ gestattet, die insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist und die im wesentlichen in der Gestalt einer rechteckigen Nute aus­ gebildet ist, deren obere Berandung 39 nicht höher liegt als die Unterkante der Schiene 36.

Den beiden Mitnehmeraussparungen 38 sind zwei vertikale Mit­ nehmer 13 zugeordnet, die jeweils auf einem auf einer Füh­ rungsschiene 11 gleitenden Schlitten 40 angeordnet sind. Die beiden Schlitten 40 sind jeweils mit einer der Stangen 41 eines Hydrozylinders 12 mit beidseitig herausgeführten Kolbenstangen, dessen Gehäuse im Grundkörper der Gleitbahn 5 unterhalb des Weges der Bearbeitungsstation 1 untergebracht sein kann, verbunden.

Wie man in Fig. 3 erkennt, sind die beiden Mitnehmeraus­ sparungen 38 einer gleichen Grundplatte 35 in einem Abstand voneinander angeordnet, der geringfügig unterhalb der maxi­ malen Baulänge über alles in horizontaler Richtung der Grund­ platte 35 und des Werkzeugkopfes 8 liegt. Der Hubweg des Hydrozylinders 12 ist seinerseits geringfügig größer als diese Länge über alles und hat einen Wert, der der rela­ tiven Lage der Übernahmestation 25 in bezug auf die Bear­ beitungsstation 1 und der Bearbeitungsstation 1 in bezug auf die Übergabestation 26 angepaßt ist. Die beiden Mit­ nehmer 13, die über die Schlitten 40 und die Stangen 41 miteinander verbunden sind, befinden sich in einer Entfer­ nung voneinander, die sehr genau der Summe des oben erwähn­ ten Abstandes und dem Hubweg des Hydrozylinders 12 entspricht.

Die Ruhestellung der beiden Mitnehmer 13, die in Fig. 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, ist so gewählt, daß bei einer Rückkehrbewegung der Bearbeitungsstation 1 in der dem Pfeil 31 entgegengesetzten Richtung die linke Mit­ nehmeraussparung 38 der Grundplatte 35 des mit der Bear­ beitungsstation 1 verbundenen Werkzeugkopfes lediglich durch diese Bewegung unmittelbar mit dem Mitnehmer 13 in Eingriff kommtund das andererseits ein Kippen der Über­ nahmestation 25 entgegen der Pfeilrichtung 33 zu einem Ein­ greifen der rechten Mitnehmeraussparung 38 der Grundplatte 35 des folgenden Werkzeugkopfes 8 mit dem rechten Mitnehmer 13 führt.

Ausgehend von diesem Zeitpunkt führt der Hydrozylinder 12 eine vollständige Hubbewegung bis zu der in Fig. 3 mit ge­ strichelten Linien dargestellten Stellung aus und bringt dadurch dank der erwähnten Dimensionierung der Hubbewegun­ gen und der Abstände zwischen den Mitnehmeraussparungen den neuen Werkzeugkopf 8 in Mittelstellung und den Werkzeug­ kopf 8, dessen Einsatz beendet ist, in die linke Stellung vor die Übergabestation 26. Sobald diese Bewegung des Hydro­ zylinders beendet ist, beginnt die Bearbeitungsstation mit ihrer Zubringbewegung und danach mit der Vorschubbewegung wobei sich die mitgenommene Grundplatte 35 selbsttätig mit ihrer Mitnehmeraussparung 38 von dem rechten Mitnehmer 13 löst. Gleichzeitig führen die Übernahmestation 25 und die Übergabestation 26 eine Kippbewegung in Richtung der Pfei­ le 33 und 34 aus, so daß sie die Mitnehmeraussparung 38 der linken Grundplatte 35 von dem linken Mitnehmer 13 löst. Die Rückkehr des Hydrozylinders 12 in die Ruhestellung kann somit ungehindert während der Anfangsphase der Bearbeitung erfolgen, ohne daß ein Mechanismus zum Umklappen der Mit­ nehmer 13 vorgesehen werden muß. Insbesondere erkennt man, daß zwischen der schnellen Rückkehr der Bearbeitungsstation 1 und dem Anfang der schnellen Zubringbewegung der Bearbei­ tungsstation für die folgende Bearbeitung die einzige Still­ standszeit diejenige ist, die durch die Hubbewegung des Hydrozylinders 12 beansprucht wird, was einem sehr kurzen Zeitverlust entspricht.

Um die Werkzeugköpfe 8 bei der oben beschriebenen Bewegung zu führen, werden anstatt von Schlitten, die sich in Füh­ rungsbahnen bewegen oder von auf feststehenden Schienen ab­ rollenden, beweglichen Rollen, bewegliche Schienen verwendet, die mit den Werkzeugköpfen 8 fest verbunden sind und die sich auf losen, an festen Stellen angebrachten Rollen verschieben. Eine dieser Schienen besteht aus der bereits erwähnten un­ teren Schiene 36, an der unteren Kante der Grundplatte 35, die dank der Anordnung der Mitnehmeraussparungen 38 unge­ hindert über die Mitnehmer 13 bei deren Annäherungs- und Rückkehrbewegung passieren kann. Diese Schiene wirkt zusam­ men mit einer Anzahl von Rollen 42 mit horizontalen Achsen, die an der Grundseite der Beabeitungsstation angeordnet sind, sowie mit ähnlichen Rollen 43, die an den Grundseiten der Übernahmestation 25 und der Übergabestation 26 angeord­ net sind. Alle Rollen 42 und 43 sitzen lose auf ihren Achsen und dienen zur Aufnahme des Gewichtes der Werkzeugköpfe 8 während ihrer Längsbewegung. Vorzugsweise sind die Rollen 42 auf exzentrischen Achsen 44 gelagert, die im Fuß der Bearbeitungsstation 1 drehbar gelagert sind und gleich­ zeitig um einen bestimmten Winkel mit Hilfe von Hebeln 45 verstellt werden können, die an ihrer Hinterseite befestigt sind. Mittels einer Kuppelstange 46, die mit diesen Hebeln 45 ein vielfaches Parallelogramm bildet, wird die gesamte Anord­ nung durch einen nicht dargestellten Hydrozylinder betätigt, der über eine Pleuelstange 47 auf das obere Ende 48 eines der doppelten Hebel 45 einwirkt. Die Betätigung dieses Hydrozylinders verursacht ein Absenken aller Rollen 42 unter die normale Rollebene.

Die Grundplatte 35 verfügt ebenfalls über eine obere Schiene 49, die ein horizontales Verbindungsteil, mit dem es mit der Grundplatte 35 verbunden ist, und einen sich vertikal nach unten erstreckenden Rand aufweist, der sich zwischen Rollen 50 mit vertikalen Achsen und der Stirnfläche der Bearbeitungsstation 1 erstreckt. Die vertikalen Achsen der Rollen 50 sind auf mit der Bearbeitungsstation 1 fest ver­ bundenen Haltern 51 sowie auf den Stirnflächen 29 und 30 der Übernahmestation 25 und der Übergabestation 26 angeord­ net. Die oberen Rollen 50 mit vertikalen Achsen wirken mit der oberen Schiene 49 zusammen, um die Grundplatte 35 zurück­ zuhalten und bei den Transportbewegungen der Werkzeugköpfe 8 deren Kippen zu verhindern.

Die Anordnung wird durch eine Reihe von Zusatzvorrichtungen vervollständigt, die die Funktionen einer horizontalen und vertikalen Zentrierung, einer Befestigung und einer Ankopplung jedes Werkzeugkopfes 8 mit der Bearbeitungsstation 1 haben. Die horizontale Zentrierung, die als erste erfolgt, wird mit Hilfe eines unter der Wirkung eines Hydrozylinders 53 in der Bearbeitungsstation 1 nach außen verschiebbaren Index- Stiftes 52 erreicht, dessen Spitze die Form eines vertikal angeordneten Prismas mit trapezförmiger Grund- und Deckfläche hat und der in eine Ausnehmung 54 entsprechender Form in einem mit der Grundplatte 35 fest verbundenen Teil 55 eingreifen kann.

Nachdem der Werkzeugkopf 8 durch den entsprechenden Mitneh­ mer 13 über die Rollen 42, 43 und 50 in die geeignete Stel­ lung vor der Bearbeitungsstation 1 gebracht worden ist, wird der Index-Stift 52 betätigt und positioniert mit großer Genauigkeit den Werkzeugkopf 8 in horizontaler Richtung auf der Bearbeitungsstation 1. Anschließend verursacht der obenerwähnte und in der Zeichnung nicht dargestellte Hydrozylinder eine Betätigung der exzentrischen Achsen 44 und ein Absenken der Rollen 42, wodurch horizontale, an den beiden horizontalen Enden ausgebildete Sitz­ flächen 56 gegen entsprechende Sitzflächen 57 an der Bear­ beitungsstation 1 zur Anlage kommen, um eine genaue Positio­ nierung in vertikaler Richtung herbeizuführen. Anschließend vollzieht sich die Befestigung der gesamten Grundplatte 35 gegen die Beabeitungsstation 1 mit Hilfe von Fixierungsköp­ fen 58, die jeweils durch einen Hydrozylinder 59 betätigbar sind und die mit Kupplungskörpern 60 in Gestalt von Führungs­ schienenabschnitten zusammenwirken, die in etwa an den vier Ecken der Grundplatte 35 mit nur einer in die beiden hori­ zontalen Richtungen mündenden Fuge angeordnet sind und die ein Durchführen des Kopfes 58 und der Stange des Hydrozylin­ derts 59 erlauben. Die Ankopplung des Getriebes der Haupt­ antriebseinheit zwischen der Bearbeitungsstation 1 und dem Werkzeugkopf 8 geschieht mit zwei zugeordneten Klauenkupp­ lungesscheiben 61 und 62, von denen die erste an einem mit Keilnuten versehenen Zapfen 63 befestigt ist, der in der Antriebswelle 64 der Bearbeitungsstation 1 verschieblich ge­ lagert ist und von denen die zweite mit der Eingangswelle 65 des Werkzeugkopfes 8 verbunden ist. Der Zapfen 63 ist unter der Wirkung einer über einen Hydrozylinder 67 betätigbaren Gabel 66 axial verschiebbar, um ein Ineinandergreifen der Klauenkupplungsscheiben sowie deren Auseinanderrücken vor einer horizontalen Verschiebung zu ermöglichen.

Man sieht also, daß alle diese Zusatzeinrichtungen Vorsprün­ ge aufweisen, und zwar sowohl auf der Rückseite der Grund­ platte 35 als auch auf der Stirnfläche 7 der Bearbeitungs­ station 1. Bei einer üblichen Führungseinrichtung würden diese Vorsprünge die Bewegung senkrecht zum transversalen Transfer in liegender Anordnung verhindern und würden eine zusätzliche Lösebewegung senkrecht zu den Stirnflächen 35 und 29 oder 30 erfordern. Im Gegensatz dazu ist es mit der erfindungsgemäßen Anordnung, d. h. mit den beweglichen, auf festen Führungsrollen gleitenden Schienen möglich, die Rol­ len, insbesondere die oberen Rollen 50, so zu positionieren, daß zwischen ihnen Raum für die Vorsprünge der Grundplatte 35 frei bleibt. Dazu sind beispielsweise pro Stelle vier Rol­ len 50 vorgesehen, und zwar sowohl an der Stirnseite 7 als auch den Stirnseiten 29 und 30, die jeweils in zwei Zweier- Gruppen auf den Halterstücken 51 angeordnet sind und zwischen denen genügend Platz in der Mitte für die Bewegung der Klauen­ kupplungsscheibe 62 und seitlich genügend Platz für das Vor­ beiführen der an der Grundplatte 35 angeordneten Kupplungs­ körpern 60, vorhanden ist.

Auf diese Weise können die Einrückbewegung jedes Werkzeug­ kopfes 8 an der Übernahmestation 25 in horizontaler Lage und die Ausrückbewegung eines anderen Werkzeugkopfes 8 an der Übergabestation 26 ebenfalls in horizontaler Lage unge­ hindrt stattfinden, ohne daß ein zusätzlicher Kipp- oder Lösemechanismus vorgesehen werden muß. Wie man in Fig. 3 er­ kennt, ist lediglich an einer Seite der oberen Berandung jeder Grundplatte 35 ein Anschlußstück 68 für die elektri­ schen und die hydraulischen Anschlüsse vorgesehen, das mit einer feststehenden Koppelvorrichtung an der Bearbeitungs­ station 1 zusammenwirkt und das mit Hilfe eines Hydrozylin­ ders zum Ankoppeln und Entkoppeln dieser Verbindungen ver­ schiebbar ist.

Es ist wesentlich, zu beachten, daß bei einer Verschiebung der Werkzeugköpfe in Richtung des Pfeiles 27 die beiden vorhandenen Werkzeugköpfe gleichzeitig durch die miteinander verbundenen Mitnehmer 13 verschoben werden, so daß Zusammen­ stöße zwischen den Werkzeugköpfen ausgeschlossen sind. Die Werkzeugköpfe werden auf der Förderbahn 14 so befördert, daß sich ihre Werkzeuge 69 auf ihrer Oberseite befinden, wobei die Werkzeuge 69 unabhängig von ihren Ausmaßen geschützt sind. Bei diesen Umläufen rollt jede Grundplatte 35 auf seitlichen Rollen 70 der Umlaufbahn 14, wobei geeignete seitliche Führungen und elastische Anschlagpuffer 71 vor­ gesehen sind, die an der Oberseite jeder Grundplatte 35 angeordnet sind und Zusammenstöße zwischen verschiedenen Grundplatten verhindern.

Es muß auch bemerkt werden, daß zur Verringerung des Platz­ bedarfes der Vorrichtung die obere Schiene 49 aus zwei Ab­ schnitten besteht, um zwischen ihnen den für das Teil 55 mit der Ausnehmung 54 für die Zentrierung des Index-Stiftes 52 notwendigen Platz zu lassen.

Man erkennt somit, daß alle Funktionen, insbesondere die der Beförderung und Führung, während der Transportlängsbewegung mit sehr einfachen Mitteln erreicht werden, die eine senk­ rechte Bewegung in horizontaler Lage ohne zusätzliche Kom­ plikationen ermöglichen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist zusätz­ lich zwischen dem Gleittisch 4 und der Bearbeitungsstation 1 eine Konsole 17 angeordnet, die mit vertikale Gleitbahnen 18 und einem Antrieb 19 für die vertikale Bewegung der Bearbei­ tungsstation versehen ist, damit die verschiedenen Werkzeug­ köpfe eine veränderliche Positionierung in bezug auf das Werkstück erhalten können oder damit eine vertikale Vorschub­ bewegung, wie beim Fräsen oder Schneiden, ausführbar ist. Die schnelle Rückkehr in die Ausgangsstellung der Bearbei­ tungsstation 1 geschieht durch gleichzeitige Betätigung der schnellen vertikalen und der schnellen horizontalen Rück­ wärtsbewegung, also ohne zusätzlichen Zeitverlust. Alle oben erläuterten Vorteile gelten daher ebenfalls.

Bei einer weiteren in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist die gesamte Anordnung nach Fig. 5 an einem Schlitten 6 a befestigt, der auf transversalen, feststehenden Führungs­ schienen 20 unter der Wirkung eines geeigneten Mechanismus verschiebbar ist, so daß eine weitere Möglichkeit für eine transversale Bewegung der Bearbeitungsstation 1 gewonnen wird. In diesem Fall vollzieht sich das Auswechseln der Werk­ zeugköpfe in jeder beliebigen Position des Schlittens 6 a auf den transversalen Führungsschienen 20. Jedoch können die wegen der Bearbeitungsschritte des nächsten Bearbeitungs­ zyklus erforderlichen Verschiebungen des beweglichen Schlit­ tens sofort nach der schnellen Rückwärtsbewegung der Bear­ beitungsstation 1 stattfinden, somit also ohne Einführung eines zusätzlichen Zeitverlustes.

Die Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung arbeitet somit mit einer Folge von programmierten Schritten in der gleichen Weise wie eine klassische Transfer-Maschine, aber mit dem Unterschied, daß sich die verschiedenen Schritte hier zeit­ lich folgen, statt räumlich aufeinander zu folgen. Der Aus­ stoß der produzierten Teile ist somit notwendigerweise we­ gen der einzigen Bearbeitungsstation niedriger, aber die Produktivität der Maschine bleibt ganz und gar vergleichbar mit der von Transfer-Maschinen, die unter den gleichen Be­ dingungen die gleiche Folge von Bearbeitungsschritten aus­ führen. Die Maschine gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Zeiten für die verschiedenen Bearbeitungsschritte von unterschiedlicher Dauer sein können, während sie bei einer klassischen Transfer-Maschine zwangsläufig dem längsten Bearbeitungsschritt angepaßt sind.

Wenn die zu bearbeitenden Werkstücke Bearbeitungsstellen in verschiedenen Ebenen haben, kann selbstverständlich jedes Werkstück auf einem drehbaren Auflagetisch mit auto­ matischer Steuerung eingespannt werden, um die Zeitverluste durch Lageänderungen der Werkstücke zu vermeiden.

Schließlich können die Zeitverluste durch das Einspannen und Ausspannen der Teile verhindert werden, indem eine Anordnung, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, verwendet wird. Zwei identische drehbare Auflagetische 21 dienen zur Aufnahme der Werkstücke und zur Ausrichtung der ver­ schiedenen Flächen, die vor der Bearbeitungsstation 1 bearbeitet werden müssen. Die beiden Auflagetische 21 sind selbst auf einem Tisch 23 angeordnet, der mit Hilfe von transversalen Gleitschienen auf einer Auflage 24 verschieb­ bar ist. Sobald ein Werkstück fertig ist, verschiebt sich der Tisch in der einen oder der anderen Richtung, um den neuen Rohling der Bearbeitungsstation zuzuführen, während der Werkzeugkopf für einen neuen Zyklus von Be­ arbeitungsschritten ausgewechselt wird. Damit steht die ge­ samte Zeit zur Verfügung, die für die verschiedenen Bear­ beitungsschritte an den verschiedenen Bearbeitungsebenen eines Werkstücks notwendig ist, um das vorher bearbeitete Werkstück auszuspannen und einen neuen Rohling einzuspan­ nen.

Selbstverständlich kann die oben beschriebene Bearbeitungs­ einheit zur Steigerung der Produktivität, wenn dies ge­ wünscht ist, in mehreren Exemplaren verwendet werden, um das gleiche Werkstück oder die gleichen Werkstücke, die in einer kurzen Transferstraße aufeinanderfolgen, zu bearbei­ ten. Beispielsweise kann man für ein Werkstück mit zwei sich gegenüberliegenden Bearbeitungsebenen zwei identische Ein­ richtungen verwenden, die sich gegenüberstehen, um die Produktivität zu verdoppeln und eine Rückführung der Werk­ stücke zu vermeiden.

Claims (8)

1. Werkzeugmaschine zur Durchführung mehrerer Bearbei­ tungsschritte mittels einer Anzahl auswechselbarer, jeweils wenigstens eine Arbeitsspindel tragender Werkzeugköpfe, die Grundplatten aufweisen, die mit Einrichtungen zur lagerichtigen Verklemmung mit ei­ ner entsprechenden Aufnahme an der Bearbeitungssta­ tion versehen sind,
mit einer Querfördereinrichtung, die zum Antransport eines Werkzeugkopfes zu der Arbeitsstation und gleich­ zeitigem Abtransport des jeweils vorhergehenden Werk­ zeugkopfes aus der Arbeitsstation zwei im festen Ab­ stand voneinander angeordnete, durch eine Stange miteinander verbundene Mitnehmer aufweist, die für den Werkzeugkopfwechsel durch einen Arbeitszylinder gemeinsam um einen einem Transferschritt entsprechen­ den Hubweg bewegbar sind,
mit einer an einem Ende der Querfördereinrichtung an­ geordneten Übernahmestation sowie einer an dem ande­ ren Ende der Querfördereinrichtung angeordneten Über­ gabestation, durch die die Werkzeugköpfe einzeln um eine horizontale Kippachse aus einer Transportstel­ lung mit liegender Grundplatte und nach oben weisen­ den Arbeitsspindeln in eine Arbeitsstellung mit ho­ rizontalen Arbeitsspindeln und vertikaler Grundplatte kippbar bzw. zurückkippbar sind, und
mit einer den Transportweg der Werkzeugköpfe schlie­ ßenden Förderbahn, die mit einem ihrer Enden an die Übernahme- und mit ihrem anderen Ende an die über­ gabestation angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderbahn (14) an die Übernahmestation (25) sowie an die Übergabestation (26) rechtwinklig zu der Kippachse verlaufend angeschlossen ist, derart, daß die Werkzeugköpfe (8) sich bei der Übergabe von der Förderbahn (14) auf die Übernahmestation (25) bzw. von der Übergabestation (26) auf die Förder­ bahn (14) rechtwinklig zu der Kippachse, liegend be­ wegen,
daß jeder Werkzeugkopf (8) am unteren Rand seiner Grundplatte (35) eine Schiene (36) sowie zwei rand­ seitig angeordnete, nach vorne und unten weisende und jeweils eine Mitnehmernut (38) aufweisende Form­ teile (37) trägt,
daß die Mitnehmernuten (38) in einem etwa der Breite der Grundplatte (35) entsprechenden Abstand stehen und jeweils mit einem von zwei auf der Stange (41) angeordneten, starren, vertikalen Mitnehmern (13) in Eingriff bringbar sind, deren Abstand gleich dem um den Hubweg des Arbeitszylinders (12) vergrößerten Abstand der Mitnehmernuten (38) eines Werkzeugkopfes (8) ist, und die mit ihren oberen Enden unterhalb der unteren Berandung der Grundplatten (35) der Werk­ zeugköpfe (8) liegen, und
daß die einzelnen Werkzeugköpfe (8) in der Übernahme- und der Übergabestation (25 bzw. 26) durch die Kipp­ bewegung der Werkzeugköpfe (8) aus der Transportstel­ lung in die Arbeitsstellung bzw. umgekehrt sowie in der Arbeitsstation (1) durch eine Vor- und Rückbewe­ gung der Arbeitsstation (1) mit ihren Mitnehmernuten (38) mit dem jeweiligen Mitnehmer (13) kuppelbar bzw. von diesem entkuppelbar sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Führung der Werkzeugköpfe (8) während ihrer Längsbewegung in der Querfördereinrichtung an festgelegten Stellen an der Stirnseite (7) der Be­ arbeitungsstation (1) und den Stirnseiten (29, 30) der Übernahmestation (25) sowie der Übergabestation (26) freilaufende Rollen (42, 43) um horizontale Achsen und freilaufende Rollen (50) um vertikale Achsen drehbar gelagert sind, daß der als die untere Schiene (36) ausgebildete untere Rand der Grundplat­ te (35) auf den auf horizontalen Achsen gelagerten Rollen (42, 43) läuft und eine im Bereich des oberen Randes der Grundplatte (35) angebrachte Schiene (49) mit den auf den vertikalen Achsen gelagerten Rollen (50) zusammenwirkt und derart angeordnet ist, daß einerseits der Werkzeugkopf (8) gegen ein Kippen um die untere Schiene (36) gesichert und andererseits die obere, auf den Rollen (50) mit der vertikalen Achse laufende Schiene (49) während der Verschiebung des Werkzeugkopfes (8) in der zu der Kippachse (32) rechtwinkligen Richtung mit den Rollen (50) in Ein­ griff bzw. von diesen trennbar ist, und daß die oberen Rollen (50) mit der vertikalen Achse sowie ihre zugehörigen Halter (51) derart angeordnet sind, daß sie in der senkrechten Richtung für rückwärtige Vorsprünge Platz schaffen, die die Grundplatte (35) aufweist und die insbesondere durch Hilfsvorrich­ tungen (55, 60, 62) zum Ankoppeln und Fixieren gebildet sind.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die obere Schiene (49) in ihrer Mitte unter­ brochen ist, so daß ein Teil (55) mit einer Ausnehmung (54) in Gestalt eines senkrechten Prismas mit trapez­ förmigem, horizontalem Querschnitt montierbar ist, in die die entsprechende Spitze eines in der Bearbeitungs­ station (1) verschiebbaren Index-Stiftes (52) zur hori­ zontalen Zentrierung der Grundplatte (35) in der Bear­ beitungsstellung einführbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Abschnitt der oberen Schiene (49) so­ wie jeder Halter (51) der oberen Rollen (50) im wesent­ lichen horizontale Sitzflächen (56, 57) aufweist, mit deren Hilfe die vertikale Zentrierung der Grundplat­ te (35) durchführbar ist, wozu außerdem die unteren Rollen (42) an der Bearbeitungsstation (1) auf exzen­ trischen Achsen (44) gelagert sind, die alle gleichzei­ tig in gleicher Richtung durch eine geeignete Steuer­ vorrichtung zum gleichzeitigen Absenken der Rollen (42) betätigbar sind.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbahn (14) für die Werkzeugköpfe (8) aus Abschnitten eines Rollenför­ derers zusammgengesetzt ist, dessen Rollen (70) unmittel­ bar unter zwei seitlichen Streifen der Grundplatte (35) drehbar angeordnet sind und daß seitliche Führungen und elastische Anschlagpuffer (71) zur Vermeidung eines Zusammenpralls der Werkzeugköpfe (8) vorgesehen sind.

6. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine einzige Bahn zum Transfer und Speichern in der horizontalen Ebene auf­ weist, daß die Zahl der Werkzeugköpfe (8) gleich der An­ zahl der Bearbeitungsschritte eines Bearbeitungszyklus für ein Werkstück ist und diese auf der Umlaufbahn (14) in der für die Bearbeitungsschritte erforderlichen Reihen­ folge so angeordnet sind, daß der transversale Transfer bei jedem Bearbeitungsschritt nur um einen Schritt vor­ anschreitet und die Gesamtheit der Werkzeugköpfe (8) pro Bearbeitungszyklus nur einen kompletten Umlauf mit­ macht und daß die Bahn (14) eine Aufnahmekapazität auf­ weist, die für die Aufnahme der Werkzeugköpfe aus­ reicht, welche bei der Folge von Bearbeitungsschritten mit der größten Komplexität notwendig sind.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, bei der die Um­ laufbahn die Gestalt eines Vielecks aus geradlinigen, motorbetriebenen Rollenförderern aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umlaufbahn (14) in den Ecken Kippvorrichtungen zur Richtungsänderung sowie mindestens eine Beladestation und eine Entladestation für die Werkzeugköpfe (8) aufweist, so daß deren Anzahl, Art und Reihenfolge an jedes neue Bearbeitungsprogramm an­ paßbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei automatisch ge­ steuerte, drehbare Auflagetische (21) aufweist, die auf einem automatischen Schlitten (23) angeordnet sind, der abwechselnd den einen oder anderen drehbaren Auflagetisch (21) zu der Bearbeitungsstation (1) heran­ führt, so daß die zu bearbeitenden Werkstücke während des Verlaufes des Bearbeitungszyklus eines Werkstückes einspannbar und ausspannbar sind.