專利名稱：有多個用于加工放在托盤上的工件的分離式模塊的柔性生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按加工工序(Bearbeitungsoperationen)加工軸類工件的生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
例如由DE 19948139A1已知一種類似的生產(chǎn)系統(tǒng)。這種已知的生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到能通過擴(kuò)大或減小生產(chǎn)能力盡可能簡單地適應(yīng)需要，以及可以盡可能靈活地部署各種機(jī)床。為此，多重冗余地設(shè)置不同的機(jī)床類型并在每個機(jī)床前設(shè)工件儲存器。對附屬的輸送系統(tǒng)的控制決定各工件儲存器的充填水平，以及根據(jù)此充填水平將要加工的工件導(dǎo)入一臺規(guī)定的機(jī)床的工件儲存器內(nèi)。因此在每臺機(jī)床前設(shè)一個同時用作工件緩沖器的工件儲存器。在已知的生產(chǎn)系統(tǒng)中的重點(diǎn)在于與各自的數(shù)量要求的適配性。因?yàn)闄C(jī)床多重冗余地設(shè)置，所以一方面可通過各機(jī)床的生產(chǎn)能力以及另一方面可以通過同類型的機(jī)床的數(shù)量影響產(chǎn)量。例如，在大數(shù)量的工業(yè)產(chǎn)品例如汽車的大批量生產(chǎn)過程中，使用一個需要同類型的三或四臺機(jī)床的生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)一種專用零件。當(dāng)需求量降低時，可以快速和方便地調(diào)整已知的生產(chǎn)系統(tǒng)，在此生產(chǎn)系統(tǒng)中從各機(jī)床類型中分別關(guān)閉一臺或多臺機(jī)床。
由DE 19849374A1已知一種生產(chǎn)系統(tǒng)。這種生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)工件時通過避免有故障的機(jī)床形成障礙而具有更高的生產(chǎn)率。為此，生產(chǎn)線由輥柱輸送帶組成，由它們向各加工機(jī)床各分支出傳送臺。每兩個輥柱輸送帶互相平行并平行于主生產(chǎn)線地延伸。在主生產(chǎn)線與輥柱輸送帶之間設(shè)移動臺。分別由主生產(chǎn)線一段、輥柱輸送帶的一段與一個移動臺、一個傳送臺和一加工機(jī)器組成一個模塊。各模塊互相搭接。這種已知的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計為能避免形成工件擁堵。已積聚的工件被輸送到一等候回路內(nèi)，該等候回路可至少沿一個，需要時也可沿多個模塊的長度延伸。
由EP 1125684A2已知一種串聯(lián)的生產(chǎn)系統(tǒng)。為了改進(jìn)已知的生產(chǎn)系統(tǒng)，應(yīng)通過盡可能柔性控制零件流程和通過一個有許多加工設(shè)備的大系統(tǒng)，不僅在單件流程(one-piece-flow)的情況下而且在使用緩沖器的流程中，均達(dá)到提高生產(chǎn)率。為此設(shè)至少三個緩沖器，它們設(shè)計用于容納零件架并各有至少兩個堆垛位置。在這些堆垛位置之間設(shè)轉(zhuǎn)換裝置，以便能在零件架之間的緩沖器內(nèi)部轉(zhuǎn)換零件架。緩沖器設(shè)計為自動間(Automationszellen)的形式，它們可以從生產(chǎn)線的外部裝料。在自動間的內(nèi)部可以堆垛、移動和旋轉(zhuǎn)工件架，為此不必從外部干預(yù)。在自動間工作室內(nèi)部的堆垛和操作過程與工件架在貨艙內(nèi)的輸入或排出是分開的。由此可保持必要的防止故障的安全性。這種已知的生產(chǎn)系統(tǒng)將生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)與自動間的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工件架堆垛的柔性緩沖量和柔性輸入。
最后，由DE 10112169A1還已知一種用于實(shí)施零件加工工序的串聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)。這種生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)允許將零件快速輸送到各自的工序，以及通過總的系統(tǒng)保證在短的過程時間內(nèi)盡可能高的可利用率和防故障安全性。此生產(chǎn)系統(tǒng)具有至少一個第一和至少一個第二加工工序。沿生產(chǎn)線方向延伸的第一個門式支架(Portal)將兩個加工工序互相連接起來。第二個門式支架橫向于生產(chǎn)線的方向延伸并將多個第一或第二加工站互相連接起來，其中為每個第二門式支架配設(shè)一個容納零件的存儲器。在這里的重點(diǎn)在于為每個第二門式支架配設(shè)一個存儲器，因此對于此系統(tǒng)需要許多單個存儲器，它們的互相配合相應(yīng)地造成這種已知生產(chǎn)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。按一項(xiàng)有利的擴(kuò)展設(shè)計設(shè)置多個第一和第二門式支架，它們分別在交叉點(diǎn)互相交叉，在這里為每個交叉點(diǎn)配設(shè)一個自己的存儲器。由此將一附加的冗余度引入到該生產(chǎn)系統(tǒng)中，因?yàn)橐粋€不僅沿主零件流向而且沿相對于此方向的橫向串聯(lián)的總系統(tǒng)均達(dá)到設(shè)計為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)在網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)有存儲器并因而應(yīng)達(dá)到極高的柔性。在這里同樣存在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)沿主生產(chǎn)線方向相互協(xié)調(diào)方面極其復(fù)雜和困難的問題，并因此令人懷疑是否具有所宣稱的柔性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，將生產(chǎn)線設(shè)計得簡單和一目了然，以及在生產(chǎn)批量的同類型但具體而言彼此不同的工件，例如軸類工件，如曲軸、凸輪軸、控制器軸或傳動軸時能夠從這一批量到下一批順利地重新更換工裝。與此同時應(yīng)保證工件通過生產(chǎn)線連續(xù)流動，而不以整個生產(chǎn)線停止運(yùn)行來改裝各機(jī)床或改變各工序?yàn)橄葲Q條件。最后，應(yīng)達(dá)到高度柔性和減小需要的生產(chǎn)面積。
按本發(fā)明上述技術(shù)問題是這樣解決的，-整個生產(chǎn)線有至少一個分離式模塊，生產(chǎn)線可通過它運(yùn)行，-該分離式模塊設(shè)計為儲存間，它承擔(dān)工件儲存和工件傳輸?shù)娜蝿?wù)，-該分離式模塊由托盤儲存器和托盤發(fā)生動作裝置(即臺架控制器)組成并包括至少一個插入和排出站，-通過所述插入和排出站向一個或多個加工工序提供工件，-所述加工站通常設(shè)計為生產(chǎn)間并由加工站和門式裝料設(shè)備、SPC(Statistische Process Control)抽屜、中間存儲器、定位站、測量工作臺、安全裝置組成，-此外，每個分離式模塊規(guī)定用于將各個可編址的帶有多個放在托盤上的工件的托盤供給多個同類或不同加工工序中的一個工序，-各個分離式模塊不僅沿生產(chǎn)線的方向而且逆此方向互相連接，-在生產(chǎn)線起始端的分離式模塊與一個用于帶有要加工的工件的托盤的給料裝置連接，以及-在生產(chǎn)線末端的分離式模塊與一個用于帶有已加工的工件的托盤的取料裝置連接。
因此，按本發(fā)明將整個生產(chǎn)線分成一個個分段。這些規(guī)定同時用于工件架，亦即托盤的操作、輸送及其儲存的分段稱為分離式模塊。與每個分離式模塊對應(yīng)配設(shè)多個工序，亦即加工機(jī)器、測量或清洗工件臺等。各個分離式模塊的尺寸，尤其是長度，以及分別與它們對應(yīng)配設(shè)的工序數(shù)量，由需要的最短周期時間和最小的工件需求量決定。在這方面的關(guān)鍵是儲存器的尺寸及設(shè)計。這樣確定它的尺寸，即，在重新改裝一個工序時，使下一個工序在一個相當(dāng)于改裝持續(xù)時間的時間范圍內(nèi)可以不間斷地供給工件，這些工件原先是在恰恰要進(jìn)行改裝的工序中加工的?？梢圆粸檫@些工序配設(shè)分離式模塊的儲存區(qū)。這種分離式模塊同時也是故障儲存器。
因此，在發(fā)生故障和生產(chǎn)中斷的情況下不需要由于改裝而使整個生產(chǎn)線空運(yùn)行。確切地說，本系統(tǒng)能夠?qū)@些事件柔性地作出反應(yīng)，從而可以順利地履行各個批量經(jīng)核算的過程時間。
工序相繼重新裝備，無須切斷前續(xù)和后續(xù)的過程。
帶有一新工件的已經(jīng)重新裝備的工序在儲存器內(nèi)工作，尚未改裝的工序在儲存器外工作。
生產(chǎn)線的改裝并不始終同時包括所有的工序或分離式模塊。個別工序或分離式模塊可以關(guān)閉或接通，另一些工序或分離式模塊不改變所承擔(dān)的任務(wù)。但因?yàn)楦难b工作通常始終在最前面要改裝的工序中開始，因此規(guī)定按工序的順序總是在第一個要改裝的工序后，在一個分離式模塊內(nèi)始終存在足夠的儲存容量。每個分離式模塊含有一個托盤儲存器，該托盤儲存器帶有用于托盤的足夠數(shù)量的格層。這些格層的數(shù)量S為 tn＝工序n的改裝時間tz＝周期時間M＝每個托盤的工件數(shù)量N＝每個分離式模塊的門式支架(連接裝置)的數(shù)量所述格層全都是同樣大小并可由單個臺架控制器操縱。一形式上為飛機(jī)用計算機(jī)的控制器將所述臺架控制器導(dǎo)向每個在生產(chǎn)程序中預(yù)定了地址的托盤。這些托盤是任意存放在托盤儲存器內(nèi)部的；也就是說在存放一個托盤時總是控制所述正好空著以及臺架控制器離它總是有最短距離的格層。臺架控制器沿托盤儲存器的路徑被儲存在控制器內(nèi)并在調(diào)用一個托盤時重新提供使用。臺架控制器返回的路徑由其控制器優(yōu)化選擇并因而導(dǎo)致系統(tǒng)有特別高的柔性。以此方式，只要在分離式模塊中只使用一單個臺架控制器，便可使控制器在任何情況下正常工作。
通常，尤其出自于結(jié)構(gòu)簡化和一致性的原因，一條生產(chǎn)線的所有托盤儲存器有相同的結(jié)構(gòu)。取決于托盤儲存器屬于那一個分離式模塊，它有時可以有比加工工序所需要的格層更多的格層。但這種過量的儲存位置并不帶來干擾，因?yàn)檫@種“智能化的”臺架控制器始終只操縱與加工工序所需要的器一樣多的格層。多余的儲存容量必要時可以供連接在前或連接在后的分離式模塊使用。通過儲存容量的這種轉(zhuǎn)移，托盤儲存器可以相應(yīng)地保持得較小，其結(jié)果是再一次提高了系統(tǒng)的柔性。
存放在托盤儲存器內(nèi)的托盤數(shù)量，在規(guī)定生產(chǎn)線周期時間時，取決于另一批工件各工序改換裝備所需要的時間。與此相關(guān)地，生產(chǎn)線周期時間在這里指的是最終加工完成單個工件或多個聚集在一個托盤上的同類工件的每個時間單位。
恰當(dāng)?shù)?，為了減小所需要的車間面積，將兩個具有不同工序的單個分離式模塊組合成一個多重的分離式模塊，然后它可以由唯一的一個用于這些托盤的臺架控制器來操縱。在這里可能例如涉及生產(chǎn)線的第一和最后一個分離式模塊的組合。為每一個組合成多重分離式模塊的單個分離式模塊配設(shè)完全不同的工序。分離式模塊的這樣一種組合帶來的優(yōu)點(diǎn)是，以此方式可以減小車間面積，以及可以借助一單個的臺架控制器同時操縱兩個分離式模塊。分離式模塊的這種類型的布局與鏡像有相似性。
為保證輸送以及為了可能的維護(hù)，為每個分離式模塊設(shè)兩個臺架控制器，其中一個是冗余的。兩個臺架控制器優(yōu)選地設(shè)在每個分離式模塊的起始端和/或末端。在一個臺架控制器出現(xiàn)故障時，另一個臺架控制器可以單獨(dú)進(jìn)行在分離式模塊內(nèi)部所需要的托盤運(yùn)動。
在背對臺架控制器的縱側(cè)，托盤儲存器對應(yīng)于每個格層有一個附加的托盤存放處，托盤在那里可保持在一個備用位置中。由此備用位置托盤被傳送滑架提取，傳送滑架可以橫向于臺架控制器往復(fù)運(yùn)動。傳送滑架從備用位置取出各個托盤，并將它們導(dǎo)向各自的加工工序。在加工工序處的抓具從托盤中逐個提取要加工的工件，將它們供給機(jī)床，以及然后將加工后的工件重新放在托盤上。傳送滑架將帶有已加工的工件的托盤送回托盤儲存器上的備用位置。從那里它們被重新搬入托盤儲存器的格層內(nèi)以及由臺架控制器置入托盤儲存器的一個空的格層內(nèi)，以便儲存在那里。
如已提及的那樣，各工序由不同類型的機(jī)床組成，它們在工件上進(jìn)行不同的加工。各機(jī)床的加工能力通過串聯(lián)多臺相同的機(jī)床可不困難地適應(yīng)需要。但除了同類機(jī)床外，也可以按生產(chǎn)順序?yàn)橐粋€分離式模塊配設(shè)補(bǔ)充的和/或互不相同的機(jī)床。這種配置的優(yōu)點(diǎn)在于，可以無困難地改變生產(chǎn)線內(nèi)部的工作流程，以及可以同時加工不同的軸類工件。
工件可從按過程順序的方向向前和向后循環(huán)。
在一單獨(dú)的分離式模塊內(nèi)部的托盤儲存器具有一種帶有多個并列和上下分層排列的格層的臺架狀結(jié)構(gòu)，這些格層同時構(gòu)成所述儲存器。分離式模塊的尺寸主要取決于臺架控制器的移動時間，以及長度通常在20至50米之間。由此保證，為了偶然由操作人員對個別工序?qū)嵤┦謩痈深A(yù)，不必先走過長的路程。
規(guī)定用于連接各分離式模塊的構(gòu)件由簡單的帶式或輥式運(yùn)輸機(jī)組成。這些運(yùn)輸機(jī)通常設(shè)在操作人員可以不費(fèi)力地在它們下面行走的高度上。與此同時，臺架控制器在其上導(dǎo)引的兩個水平導(dǎo)引裝置中上面的那一個，在超出托盤儲存器足夠的高度上延伸。因此，臺架控制器在需要時，例如為了實(shí)施維護(hù)，可以從分離式模塊中取出和重新裝入。
按本發(fā)明的生產(chǎn)線突出的優(yōu)點(diǎn)再次提綱式地綜合如下-在生產(chǎn)軸狀工件時整個生產(chǎn)線從一種類型到另一種類型的改裝一次性地由出現(xiàn)的最長改裝時間決定。
-可以在同一條生產(chǎn)線上加工軸狀工件，尤其用于R3-R6發(fā)動機(jī)、V型或W型發(fā)動機(jī)的不同結(jié)構(gòu)形式和按不同設(shè)計的鑄鐵或鋼的PKW曲軸。
-每一根曲軸可在主導(dǎo)計算機(jī)內(nèi)連續(xù)鑒定有關(guān)生產(chǎn)狀況和質(zhì)量狀況。
-加工工序的順序在需要時可以改變以及不固定地聯(lián)接或不按規(guī)定次序地連接。
-在一個分離式模塊內(nèi)部的托盤儲存器不直接配屬于單個工序。在一個托盤儲存器內(nèi)部的儲存位置的布局和數(shù)量是可變的。由此導(dǎo)致可以在需要時為一個工藝流程配設(shè)大得多的儲存器，例如當(dāng)一根軸需要變化的周期時間要求時。
-利用每個工藝流程的周期時間儲備量儲備零件。
-利用儲備零件，克服由于每個工序的改裝工作而造成的停產(chǎn)。
-分離式模塊通過傳送滑架與一可編程的機(jī)器裝載裝置(門式自動機(jī))組合。
-每個工藝流程的改裝持續(xù)時間只導(dǎo)致一次性的改裝損失。
-輸送和儲存系統(tǒng)是一致的并因而是經(jīng)濟(jì)的，以及-完整的生產(chǎn)線構(gòu)成一個連續(xù)的由結(jié)構(gòu)相同的分離式模塊構(gòu)成的系統(tǒng)。


面借助實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。在附圖中以縮小且簡略的示意圖表示-圖1表示在一個分離模塊的一部分中一個工藝流程的過程，-圖2表示兩個彼此相鄰的分離模塊，-圖3表示一柔性生產(chǎn)線的總體一覽圖，以及
-圖4表示一個托盤儲存器的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示從一生產(chǎn)線34的一個分離模塊1中截取的一個縱向段。此分離模塊1由一個托盤儲存器42組成，該托盤儲存器沿生產(chǎn)線34的方向11延伸以及為它配設(shè)兩個臺架控制器43。該臺架控制器43是操作機(jī)，它們規(guī)定用于提升、下降、輸送、存放和重新拾取在托盤儲存器42內(nèi)部的各個托盤44。在一個這種托盤44上例如并列存放多個曲軸45。借助臺架控制器43為加工工序46和47準(zhǔn)備好托盤44待用并在加工后重新存放在托盤儲存器42上。工序46和47可涉及一些機(jī)床，它們橫向地，例如與托盤儲存器42的延伸方向11成直角地布置。在工序46和47與托盤儲存器42之間，還各設(shè)有一個用于統(tǒng)計學(xué)上的過程數(shù)據(jù)檢測的裝置8。除此之外還可以設(shè)一測量工作臺9，在該測量工作臺9上手工或自動地測量各曲軸45。
圖2的實(shí)際過程表示圖1的一個擴(kuò)展的部段OP10作零件標(biāo)識OP15坯件不平衡測量(任選)OP20截去多余長度、幾何定心或按OP15的數(shù)據(jù)平衡定心(任選)OP30車削法蘭、軸頸、主軸承1、中心架座OP40粗銑主軸承和連桿軸承OP50旋轉(zhuǎn)拉削主軸承、傳感器環(huán)OP60精銑連桿軸承在托盤儲存器42裝上托盤44后，存放在托盤上的曲軸45首先供給工序OP-10。在那里進(jìn)行零件標(biāo)識。在托盤儲存器42的下一步進(jìn)程11中到達(dá)工序OP-15，該工序OP-15規(guī)定用于曲軸45的平衡定心。之后實(shí)施工序OP-20和OP-30，其中，在工序OP-20進(jìn)行截去多余長度、定心和銑削徑向支承面，以及在工序OP-30中進(jìn)行車削曲軸45的第一主軸承、側(cè)壁、法蘭和軸頸。沿進(jìn)程11中進(jìn)一步推進(jìn)，接著到達(dá)工序OP-40，它主要規(guī)定用于銑削主軸承和側(cè)壁。由圖2可見，工序OP-40例如包含兩臺銑床12和13，借助它們銑削一根曲軸45規(guī)定的區(qū)段。在先的工序OP-30有兩臺車床14和15。在工序OP-40之后，第一個托盤儲存器42終止以及通過它使生產(chǎn)線34的第一個分離模塊1終止。第一個托盤儲存器42在托盤儲存器16內(nèi)得到延續(xù)，后者沿相同的方向11在保持一間距17的情況下與托盤儲存器42相連。
兩個托盤儲存器42和16通過跨越間距17的傳送帶18互相連接起來。
因此，第一個分離式模塊1從托盤44的給料裝置19一直延伸到傳送帶18，以及，在托盤儲存器42旁包括工序OP-10、OP-15、OP-20、OP-30和OP-40。
在下一個分離式模塊2的托盤儲存器16內(nèi)延續(xù)的托盤儲存器開始于工序OP-50，它配備有銑床20和21，用于曲軸45的連桿軸承的粗銑及精銑。接著是工序OP-60，在那里曲軸45的連桿軸承借助一車削-旋轉(zhuǎn)拉床22加工。
圖3提供了用于加工曲軸45的柔性生產(chǎn)線34的總圖。生產(chǎn)線34由一個個沿加工方向11相繼連續(xù)的分離式模塊1、2、3、4、5、6和7組成。與圖1和2的例子類似，為各分離式模塊3、4、5、6和7配設(shè)另一些工序，為了完整起見在這里作為舉例特別具體地列舉如下OP70油路鉆孔OP80去毛刺OP85清洗OP90淬火OP95回火OP100強(qiáng)化滾壓及多輥矯直O(jiān)P110精加工和軋制推力軸承OP120主軸承磨削OP130連桿軸承磨削OP140加工法蘭、軸頸和板手面，傳感器輪鉆孔和制螺紋OP150磨削法蘭OP155磨削軸頸OP160清洗OP170裂紋檢驗(yàn)OP180滾針軸承精加工OP190裝配傳感器環(huán)OP200最終平衡
OP205再平衡OP210超精加工OP220最終清洗和干燥OP230最終測量、記錄、分級加工曲軸45、凸輪軸或傳動軸的生產(chǎn)線34的總圖由機(jī)床12至15和20至22代表，它們配屬于各工序OP10至OP230。在這里主要應(yīng)涉及下列機(jī)床車床、拉床、旋轉(zhuǎn)拉床、車-旋轉(zhuǎn)拉床、外銑床和內(nèi)銑床、銑床、必要時槽銑床、曲軸強(qiáng)化軋制和多輥矯直機(jī)以及磨床。為分離式模塊1至7的各工序OP-10至OP-230或單個或多重串聯(lián)地配設(shè)同類機(jī)床12至15和20至22。當(dāng)各工序OP-10至OP-230的周期時間需要時，通常存在多臺機(jī)床。從工序到工序，OP-10至OP-230，機(jī)床12至15和20至22沿生產(chǎn)方向11連續(xù)地互相連接，如人們在圖3中可看到的那樣。
并不是始終需要所有的工序OP-10至OP-230，并因而也不是始終同時使用為為這些工序配設(shè)的機(jī)床12至15和20至22。根據(jù)要加工的這批同類工件，例如用于3缸、4缸、5缸、6缸或更多缸的直列式發(fā)動機(jī)的曲軸45或用于V形發(fā)動機(jī)的曲軸45，可以暫時切斷或接通生產(chǎn)線34的各工序OP-10至OP-230以及因而切斷或接通分別為這些工序OP-10至OP-230所配設(shè)的機(jī)床12至15和20至22。
例如，在第一個分離式模塊1、2、3、4、5和6內(nèi)設(shè)有車床、外銑床、車削-旋轉(zhuǎn)拉床和銑齒或銑槽機(jī)，為隨后的第二個分離式模塊2、3、4、5、6和7配設(shè)一些用于曲軸45的強(qiáng)化軋制和矯直、淬火、磨削和精加工的機(jī)床。按此方案合乎邏輯的結(jié)果是，一條完整的生產(chǎn)線34必要時可以減少到一個單個的分離式模塊1、2、3、4、5、6或7。
優(yōu)選地，為了承接不同類型的軸狀工件以及用于夾緊裝置和刀具，機(jī)床按水平的結(jié)構(gòu)方式設(shè)計。
在圖3中值得注意的是，分離式模塊4的長度大體為其余分離式模塊1、2、3、4、5、6和7長度的二分之一。分離式模塊4例如在其托盤儲存器23的中央分開并好象成鏡像地在托盤儲存器24內(nèi)延續(xù)，它平行于托盤儲存器23地在圖3的圖紙平面內(nèi)設(shè)在臺架控制器43的下方。同樣，分離式模塊3和5、2和6以及1和7與它們各自的托盤儲存器42、16、23和24互相平行和相對于一個公共的臺架控制器43相對置地設(shè)置。因此，在圖3的右側(cè)出口25與生產(chǎn)線34的進(jìn)口相對，完成加工的曲軸45在那里又從生產(chǎn)線34排出。
由圖4可以清楚看出，臺架控制器43(沒有詳細(xì)表示)在兩個互相平行和處于上下位置相隔距離的導(dǎo)軌26和27上以及沿著兩個平行地互相并列和彼此相隔距離28布置的托盤儲存器42和29導(dǎo)引。這兩個托盤儲存器42和29分別有一種臺架狀結(jié)構(gòu)，包括多個垂直地上下分層和水平地成排39、40互相并列設(shè)置的尺寸相同的格層30。此外，在圖4中可以看到托盤44，曲軸45存放在托盤44上。臺架控制器43拾取在托盤儲存器42始端19處的各托盤44并將它們放置在托盤儲存器42的各格層30內(nèi)。此外，臺架控制器還將托盤44帶到在分離式模塊1與2、2與3等以及6與7之間的傳送帶18(圖2)上，以便將它們再重新放置在生產(chǎn)線34的出口25處。
在托盤儲存器42和29分別與內(nèi)部縱側(cè)36對置的外部縱側(cè)35上有一些裝置49，借助它們可將托盤44從各格層30分別置入備用位置。托盤44可以由傳送滑架31從備用位置提取，該傳送滑架31可能沿方向48在水平導(dǎo)引裝置37和垂直導(dǎo)引裝置38上移動，并因而可以到達(dá)托盤儲存器42或29的一個規(guī)定垂直排50的所有格層30。傳送滑架31通過其水平導(dǎo)引裝置37將提取的托盤44供給相關(guān)的加工工序OP10至OP230，以及將它們從那里再重新送回到托盤儲存器42或29。由圖4可以看出，兩個垂直排50互相有一個側(cè)向距離41，這一距離與水平導(dǎo)引裝置37彼此的間距一致，并因而也與工序沿縱向11的相互距離一致。傳送滑架31涉及一種已知的沿縱向和高度方向輸送物件的裝置。按本發(fā)明，臺架控制器43水平地沿生產(chǎn)方向11以及也垂直地沿方向32輸送托盤44，以及可將它們放入格層30內(nèi)和也重新從格層取出。臺架控制器43的機(jī)載計算機(jī)(沒有表示)儲存了臺架控制器43在其中已放入托盤44的格層30以及所述被放入的托盤的各自電子地址。在調(diào)用托盤44時，臺架控制器43借助其電子記憶將它們重新從在那里事先已放有托盤44的格層30取出。托盤44在一托盤儲存器42或29的各格層30內(nèi)的存放是完全無規(guī)則的，但對各排50的格層30的操縱例外。各排50的格層30僅預(yù)定將托盤44傳送給傳送滑架31并因而傳送給加工工序OP-10至OP-230。
按本發(fā)明，各排39和40的格層30構(gòu)成托盤儲存器42和29實(shí)際上的儲存位置。各托盤儲存器42和29的格層30的數(shù)量應(yīng)確定為，能夠在其中中間儲存、亦即儲存足夠數(shù)量帶曲軸45的托盤44，直至在生產(chǎn)線34內(nèi)部完成在工序OP-10至OP-230上要從事的改裝，與此同時不必間斷沿方向11的連續(xù)生產(chǎn)。在改裝其中一個工序OP-10至OP-220期間，騰空格層30中的內(nèi)容物并將其發(fā)送給沿輸送方向11的下一個工序OP-15至OP-230。
權(quán)利要求
1.一種按工序加工軸類工件的生產(chǎn)線，其特征為-該生產(chǎn)線(34)分成多個分離式模塊(1至7)，-每個分離式模塊(1至7)規(guī)定用于將各放在可編址的托盤(44)上的多個工件(45)，供給多個同類或不同工序(OP-10至OP-230)中的至少一個工序，-各個分離式模塊(1至7)不僅沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)而且逆此方向(11)互相連接，-在生產(chǎn)線(34)起始端的分離式模塊(1)與一用于帶有要加工的工件(45)的托盤(44)的給料裝置(19)連接，以及-在生產(chǎn)線(34)末端的分離式模塊(7)與一用于帶有已加工的工件(45)的托盤(44)的取料裝置(25)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線，其特征為每個分離式模塊(1至7)具有一個托盤儲存器(16、29、42)，在該托盤儲存器中為了分別容納一個帶工件(45)的托盤(44)，沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)上下布設(shè)多個格層(30)。
3.按照權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)線，其特征為-沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)對應(yīng)于托盤儲存器(16、29、42)的第一縱側(cè)(36)配設(shè)一個臺架控制器(43)，-而沿橫向于生產(chǎn)線(34)方向(11)的橫向(48)，對應(yīng)于托盤儲存器(16、29、42)的第二縱側(cè)(35)配設(shè)至少一個傳送滑架(31)和一個工序(OP-10至OP-230)，，-以及對應(yīng)于托盤儲存器(16、29、42)的至少兩個端側(cè)之一配設(shè)一條去往下一個分離式模塊(2至7)的傳送帶(18)。
4.按照權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線，其特征為所述臺架控制器(43)-設(shè)有一控制裝置，臺架控制器(43)根據(jù)它的指令-可在至少一個沿托盤儲存器(42)移動的水平導(dǎo)引裝置(26、27)上沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)往復(fù)移動以及可-沿垂直方向(32)上下移動，以及可按照托盤(44)各自的地址定位在托盤儲存器(16、29、42)的每個格層(30)前，以及-具有一個裝置，借助它可從其格層(30)中取出托盤(44)和可將托盤(44)放入一個格層(30)中。
5.按照權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)線，其特征為所述臺架控制器(43)規(guī)定用于，從其中一條傳送帶(18)拾取一個個托盤(44)和在其中一條傳送帶(18)上或在其中一個托盤儲存器(42)的格層(30)內(nèi)放置一個個托盤(44)，以及操縱托盤(44)的給料裝置(19)和/或取料裝置(25)。
6.按照權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線，其特征為所述托盤儲存器(16、29、42)格層(30)的垂直排(50)具有一個插入/抽出工作臺類型的裝置，借助它可將一個托盤(44)從垂直排(50)的格層(30)置于在托盤儲存器(16、29、42)第二縱側(cè)(35)外部的一備用位置(49)中，或可從該備用位置(49)重新被放入到該垂直排(50)的格層(30)內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線，其特征為所述傳送傳送滑架(31)設(shè)計為門式自動機(jī)，它可沿水平導(dǎo)引裝置(37)和垂直導(dǎo)引裝置(38)分別沿兩個方向移動。
8.按照權(quán)利要求6和7所述的生產(chǎn)線，其特征為所述傳送滑架(31)的水平導(dǎo)引裝置(37)從托盤(44)在托盤儲存器(16、29、42)旁的備用位置(49)一直延伸到每一個沿橫向(48)彼此相繼設(shè)置的工序(OP-10至OP-230)。
9.按照權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)線，其特征為所述傳送滑架(31)的垂直導(dǎo)引裝置(38)從托盤儲存器(16、29、42)一個排(50)最下面的格層(30)一直延伸到最上面的格層(30)。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的生產(chǎn)線，其特征為沿生產(chǎn)線(34)的生產(chǎn)方向(11)在一托盤儲存器(16、29、42)的相鄰傳送滑架(31)之間存在一個側(cè)向距離(41)。
11.按照權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線，其特征為與一分離式模塊(1至7)的托盤儲存器(42)相對地相隔一個側(cè)向距離(41)地并與之平行地設(shè)置此同一個分離式模塊(1至7)或另一個分離式模塊(1至7)的另一個托盤儲存器(29)。
12.按照權(quán)利要求11所述的生產(chǎn)線，其特征為在兩個托盤儲存器(29、42)之間總是設(shè)有一個臺架控制器(43)，借助它可以操縱兩個托盤儲存器(29和42)。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的生產(chǎn)線，其特征為在每個分離式模塊(1至7)內(nèi)冗余地存在一個第二臺架控制器(43)。
14.按照權(quán)利要求3或4所述的生產(chǎn)線，其特征為為了導(dǎo)引所述臺架控制器(43)而設(shè)有兩個水平導(dǎo)引裝置(26、27)，它們沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)互相平行并相隔一垂直距離(28)地沿著而且平行于一個或兩個分離式模塊(1至7)的一個或多個托盤儲存器(29、42)地延伸。
15.按照權(quán)利要求14所述的生產(chǎn)線，其特征為所述臺架控制器(43)的兩個水平導(dǎo)引裝置(26、27)中在上面的那個水平導(dǎo)引裝置(26)，沿生產(chǎn)線(34)的方向(11)從一個分離式模塊(1至7)向另一個分離式模塊延伸。
16.按照權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)線，其特征為這樣設(shè)計一分離式模塊(1至6)的一托盤儲存器(16、29、42)的尺寸，使得它能承接至少一個規(guī)定用于與各后續(xù)分離式模塊(2至7)對應(yīng)設(shè)置的工序(OP-10至OP-230)的托盤(44)。
17.按照權(quán)利要求16所述的生產(chǎn)線，其特征為存放在一個托盤儲存器(16、29、42)中的托盤(44)數(shù)量，在規(guī)定生產(chǎn)線周期時間時取決于這一時間，即，為另一批工件(45)各工序(OP-10至OP-230)改換裝備所需要的時間。
18.按照權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其特征為每個托盤儲存器(16、29、42)同時起故障儲存器的作用。
19.按照權(quán)利要求11所述的生產(chǎn)線，其特征為每兩個有不同工序(OP-10至OP-230)的分離式模塊(1至7)組合成一個可由至少一個臺架控制器(43)操縱的多重分離式模塊(1-7、2-6、3-5和4)。
20.按照權(quán)利要求19所述的生產(chǎn)線，其特征為在一個托盤儲存器(16、29、42)上連接一個形式上為生產(chǎn)間的加工站，該加工站向主導(dǎo)計算機(jī)提供過程數(shù)據(jù)。
21.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線，其特征為為各加工工序(OP-10至OP-230)配備多個串聯(lián)的同類加工單元(12至15以及20至22)。
22.按照權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，其特征為為分離式模塊(1至7)的各工序(OP-10至OP-230)分別配設(shè)至少一臺機(jī)床或加工站(12至15和20至22)。
23.按照權(quán)利要求22所述的生產(chǎn)線，其特征為為各工序(OP-10至OP-230)配設(shè)作為機(jī)床(12至15和20至22)的鋸床、車床、拉床、旋轉(zhuǎn)拉床、車削-旋轉(zhuǎn)拉床、銑床、外銑和內(nèi)銑床、銑齒或銑槽機(jī)、曲軸強(qiáng)化滾壓和多輥矯直機(jī)或磨床。
24.按照權(quán)利要求23所述的生產(chǎn)線，其特征為在一分離式模塊(1、2、3、4、5、6、7)內(nèi)設(shè)置同類的、互補(bǔ)和/或不同的機(jī)床(12至15和20至22)。
25.按照權(quán)利要求24所述的生產(chǎn)線，其特征為在一個第一分離式模塊(1、2、3、4、5、6、7)內(nèi)設(shè)有用于車削、外銑、車削-旋轉(zhuǎn)拉削、銑齒和/或銑槽的機(jī)床(12至15和20至22)，以及在隨后的各第二個分離式模塊(2、3、4、5、6、7)內(nèi)設(shè)有用于曲軸(45)強(qiáng)化滾壓和多輥矯直、淬火、磨削和/或精加工的機(jī)床(12至15和20至22)。
26.按照權(quán)利要求25所述的生產(chǎn)線，其特征為各機(jī)床(12至15和20至22)設(shè)計為按水平的結(jié)構(gòu)方式裝料和承接不同的工件，如曲軸(45)、凸輪軸、傳動軸或開關(guān)軸，以及承接夾緊裝置和刀具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柔性生產(chǎn)線(34)，用于在多個沿托盤儲存器(42、29)彼此相繼的工序(OP－20、OP－40)中逐個加工多個放在托盤(44)上的軸狀工件(45)。為了加工成批的工件(45)，整個生產(chǎn)線(34)分成多個分離式模塊(1至7)。為每個分離式模塊(1至7)配設(shè)多道工序(OP－20、OP－40)。為每個分離式模塊(1至7)配設(shè)一個用于各個托盤(44)的臺架控制器(43)。每個分離式模塊(1至7)具有至少一個用于托盤(44)的儲存器(42)，以及分離式模塊(1至7)通過傳送帶互相連接。
文檔編號B23Q7/14GK1711151SQ200380102962
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者漢斯·瑙曼, 于爾根·赫肯多夫, 霍爾格·西布, 雷納·哈伯科恩 申請人:奈爾斯-西蒙斯工業(yè)設(shè)備有限責(zé)任公司