Automatisierte Werkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine automatisierte Werkzeugmaschine mit meh- reren Arbeitsstationen, insbesondere Bohrmaschine für Leiterplatten mit mehre- ren Bohrstationen, wobei jede Arbeitsstation mehrere, vorzugsweise in einer Linie nebeneinander montierte und in einer ersten Richtung relativ zueinander verstellbare Arbeitseinheiten, insbesondere Bohrspindeleinheiten, sowie einen eigenen in einer zweiten Richtung verstellbaren Werkstückträger aufweist.

Aus der DE-U-297 12 034 ist eine automatisierte Leiterplatten-Bohrmaschine bekannt, bei welcher mehrere mehrspindlige Bohrstationen in einer Linie sepa- rat und in festem Abstand voneinander angeordnet einer gemeinsamen Leiter- platten-Transporteinrichtung zugeordnet sind. Jede Bohrstation hat einen Auf- spanntisch für die zu bohrenden Leiterplatten bzw. Leiterplattenpakete und we- nigstens eine Bohrspindeleinheit, wobei der Aufspanntisch und die Bohrspindel- einheiten relativ zueinander in X-Achse, in Y-Achse und in Z-Achse verstellbar sind. Jede Bohrstation hat ferner wenigstens ein eigenes Werkzeugmagazin mit der Möglichkeit des selbständigen Werkzeugwechsels.

Derartige Bohrmaschinen haben den Nachteil eines großen Platzbedarfs, einer aufwendigen Steuerungstechnik, da jede Bohrstation eine eigene Steuerung aufweist, sowie einer komplizierten Werkzeugverwaltung. Diese Nachteile wir- ken sich insbesondere auch auf die begrenzte Arbeitsgeschwindigkeit aus, wel- che jedoch insbesondere bei Bohrmaschinen für Leiterplatten, bei welchen eine große Anzahl von Löchern mit hoher Geschwindigkeit und höchster Präzision gebohrt werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine der ein- gangs genannten Art so auszubilden, dass insbesondere die aufgezeigten Nachteile vermieden und eine kompakte Bauweise mit einfacher, zuverlässiger und präziser Steuerung und hoher Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bspw. dadurch gelöst, dass alle Arbeitsstationen mit ihren jeweils mehreren Ar- beitseinheiten auf einer gemeinsamen Maschinenbasis angeordnet sind und/oder dass allen Arbeitseinheiten eine gemeinsame Maschinensteuerung und/oder eine gemeinsame Werkzeugverwaltung, insbesondere ein gemeinsa- mes Werkzeugmagazin zugeordnet ist. Die beiden Richtungen der Bewegung der Arbeitseinheiten und der Werkstückträger stehen vorteilhafterweise senk- recht aufeinander.

Der Umstand der Anordnung aller Arbeitsstationen auf einer gemeinsamen star- ren Maschinenbasis, bspw. einem Granitblock, gewährleistet eine kompakte Bauweise bei höchster Präzision, was insbesondere für Leiterplatten- Bohrmaschinen wichtig ist. Trotz einer gemeinsamen Maschinensteuerung kön- nen die Arbeitseinheiten der einzelnen Arbeitsstationen als auch die den einzel- nen Arbeitsstationen eigenen Werkstückträger völlig unabhängig voneinander verstellt werden, so dass in den Arbeitsstationen mit hoher Genauigkeit bspw.

Leiterplatten unterschiedlichster Bohrlochverteilung gleichzeitig hergestellt wer- den können. Eine gemeinsame Werkzeugverwaltung kann dabei zu einer be- sonders rationellen Werkzeugbestückung führen. Dies ist ebenfalls insbesonde- re bei Bohrmaschinen für Leiterplatten mit mehreren Bohrstationen von beson- derem Vorteil, weil hierbei die einzelnen Bohrer nur für eine begrenzte Anzahl von Bohrungen eingesetzt und dann gegen einen neuen Bohrer ausgetauscht werden müssen. Dies muss mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, um Stillstands- zeiten möglichst kurz zu halten.

Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist allen Arbeitseinheiten ei- ne gemeinsame erste Führung, z. B. in Form von in der ersten Richtung verlau- fenden ersten Führungsschienen, zugeordnet. Auf diese Weise hat die Werk- zeugmaschine einen einfachen übersichtlichen Aufbau, welcher auch die Bedie- nung erleichtert. Die Zuordnung je einer eigenen ersten Führung zu jeder Ar- beitseinheit kann auch zweckmäßig sein.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal wird darin gesehen, dass die Werkstückträger jeweils eigene zweite Führungen, z. B. in Form von in der zweiten Richtung ver- laufenden zweiten Führungsschienen, aufweisen. Hierdurch wird bei zuverlässi- ger Funktion die unabhängige Führung der einzelnen Werkstückträger gewähr- leistet.

Von besonderem Vorteil ist auch, wenn die erste Führung an dem Querträger eines portalartigen Aufsatzes des Maschinenbettes vorgesehen ist. Der portalar- tige Aufsatz erhält aufgrund seiner Verbindung mit der massiven Maschinenba- sis ebenfalls hohe Stabilität, wobei aufgrund der portalartigen Ausgestaltung der Platz unter dem Querträger für die Bewegung der Werkstückträger in der zwei- ten Richtung ausgenutzt werden kann. Dabei ist die Werkzeugmaschine bspw. von beiden Längsseiten aus zugänglich und bedienbar.

In weiterer besonderer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die zwei- ten Führungen unmittelbar auf der Oberseite der Maschinenbasis vorgesehen.

Auf diese Weise wird die massive Maschinenbasis dazu ausgenutzt, eine präzi- se Führung der Werkstückträger zu gewährleisten.

Genauigkeit der Positionierung der einzelnen Arbeitseinheiten in Arbeitsstellung kann weiterhin dadurch erhöht werden, was insbesondere beim Bohren von Lei- terplatten von Bedeutung ist, das den jeweiligen Antriebsmitteln für die Arbeits- einheiten und/oder die Werkstückträger ein Positionsmesssystem zugeordnet

ist, welches mit der Programmsteuerung der einzelnen Arbeitseinheiten und Werkstückträger zusammen arbeitet.

Weiter Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen- den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh- rungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zu- sammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Die einzige Figur veranschaulicht in Schrägansicht eine die Erfindung verwirkli- chende automatisierte Werkzeugmaschine am Beispiel einer Bohrmaschine für Leiterplatten.

Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugmaschine hat mehrere als Bohrsta- tionen ausgebildete Arbeitsstationen A, um als Bohrmaschine für Leiterplatten zu dienen. Alle Arbeitsstationen A sind nebeneinander auf einer gemeinsamen starren Maschinenbasis 1, die z. B. aus einem tonnenschweren Granitblock ge- bildet ist, angeordnet. Die Arbeitsstationen A sind dabei in einer Linie montiert und weisen jeweils mehre als Bohrspindeleinheiten ausgebildete Arbeitseinhei- ten 3 auf. Die Arbeitseinheiten 3 sind in einer ersten Richtung (X-Achse) relativ zueinander verstellbar. Jeder Gruppe von Arbeitseinheiten 3 einer Arbeitsstation A ist je ein eigener Werkstückträger 2, bspw. für die Aufnahme einer zu bohren- den Leiterplatte oder eines zu bohrenden Leiterplattenpakets, zugeordnet. Die Werkstückträger 2 der einzelnen Arbeitsstationen A sind unabhängig voneinan- der in einer zweiten Richtung (Y-Achse) verstellbar, wobei die Y-Achse senk- recht zu der X-Achse steht. Allen Arbeitseinheiten 3 sind eine gemeinsame Ma- schinensteuerung und eine (nicht dargestellte) gemeinsame Werkzeugverwal- tung, insbesondere in Form eines gemeinsamen Werkzeugmagazins, zugeord- net. Das Werkzeugmagazin dient dabei dem Invorrathalten ungebrauchter

Werkzeuge, z. B. Bohrer, und zur Wiederaufnahme bereits abgenutzter Werk- zeuge, z. B. Bohrer.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist allen Arbeitseinheiten 3 eine gemein- same erste Führung 4x in Form von zwei in der ersten Richtung X parallel zu- einander verlaufenden ersten Führungsschienen 6x zugeordnet. Die Führungs- schienen sind an einem Querträger 7 eines portalartigen Aufsatzes 8 der Ma- schinenbasis 1 angebracht, welcher praktisch die gesamte Maschinenbasis 1 überspannt. Die Führungsschienen 6x dienen dabei nicht nur der Führung der einzelnen Arbeitseinheiten 3, sondern an ihnen greifen auch entsprechende ers- te Antriebsmittel 5x an, von denen jeweils eines jeweils einer Arbeitseinheit 3 zugeordnet ist, um einer voneinander unabhängige Relativbewegung der Ar- beitseinheiten 3 zu gewährleisten.

Die Werkstückträger 2 haben jeweils eigene zweite Führungen 4y in Form von zwei in der zweiten Richtung Y parallel zueinander verlaufenden zweiten Füh- rungsschienen 6y, welche auf der Oberseite 9 der massiven Maschinenbasis 1 montiert sind. Den einzelnen Werkstückträgern 2 ist jeweils ein zweites An- triebsmittel 5y zugeordnet, welches an den jeweils zwei Führungsschienen 6y angreift, wobei die Werkstückträger 2 aufgrund der portalartigen Ausgestaltung des Aufsatzes 8 auch teilweise oder ganz unter dem Aufsatz 8 hindurchbewegt werden können.

Den jeweiligen Antriebsmitteln 5x, 5y für die Arbeitseinheiten 3 und/oder die Werkstückträger 2 ist ein (nicht dargestelltes) Positionsmesssystem zugeordnet, so dass bspw. die Vielzahl von Löchern einer Leiterplatte bzw. eines Leiterplat- tenpakets mit hoher Präzision und Geschwindigkeit angesteuert und gebohrt werden kann.

Bezugszeichenliste 1 Maschienenbasis 2 Werkstückträger 3 Arbeitseinheiten 4x erste Führung 4y zweite Führungen 5x erste Antriebsmittel 5y zweite Antriebsmittel 6x erste Führungsschienen 6y zweite Führungsschienen 7 Querträger 8 Aufsatz 9 Oberseite der Maschinenbasis A Arbeitsstationen