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Title:
FLUID MACHINE TOOL AND METHOD FOR MACHINING WORKPIECES BY MEANS OF A FLUID JET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/219038
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fluid machine tool (15) and a method for machining at least one workpiece (16) by means of at least one fluid jet in a common work chamber (17). A single workpiece (16) has workpiece parts at a transverse distance (q) in an X direction or several workpieces are disposed at the transverse distance (q) in the X direction and can be machined each by an associated fluid tool unit (30). Each fluid tool unit (30) has at least one fluid tool (37). A tool carrier (31) defines the position of the fluid tool units (30) and fluid tools (37) in the X direction and in the Y direction, the fluid tool units and fluid tools being disposed on the common tool carrier (31). The fluid tools (37) can be moved and positioned in the Z direction relative to the tool carrier (31). A tool-positioning device (38) is provided for this purpose. In a synchronous work mode, the fluid tools (37) of the fluid tool units (30) are moved synchronously so that synchronous fluid machining of the at least one workpiece (16) can be carried out. In an individual work mode, the fluid tools (37) of the different fluid tool units (30) can be positioned and/or moved independently of each other or in coordination with and differently from each other.

Inventors:
HAAG ROUVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/059862
Publication Date:
October 20, 2022
Filing Date:
April 13, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PILLER ENTGRATTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B26F3/00; B05B13/02; B05B13/04; B08B3/02; B23Q1/25; B23Q39/02; B25J9/00; B25J11/00
Foreign References:
US20180308717A12018-10-25
US20160141200A12016-05-19
DE102008019825A12009-10-29
US20050181713A12005-08-18
EP1911528B12009-06-24
DE102016117246A12018-03-15
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER ABEL PATENTANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Fluidbearbeitungsmaschine (15), die zur Bearbeitung von

Werkstücken (16) mit wenigstens einem Fluidstrahl ein gerichtet ist, aufweisend:

- eine Arbeitskammer (17),

- wenigstens eine Halteeinrichtung (20) zum Halten je weils eines Werkstücks (16), wobei die wenigstens eine Halteeinrichtung (20) in einer Bearbeitungs stellung (I) in der Arbeitskammer (17) angeordnet ist,

- wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten (30),

- einen Werkzeugträger (31), an dem die wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten (30) angeordnet sind und der die Position der wenigstens zwei Fluidwerkzeug einheiten (30) in einer X-Richtung und einer recht winkelig zur X-Richtung ausgerichteten Y-Richtung vorgibt, wobei in X-Richtung benachbarte Fluidwerk zeugeinheiten (30) einen Querabstand (d) zueinander aufweisen,

- ein Positioniersystem, das zur Einstellung einer Re lativposition und Durchführung einer Relativbewegung zwischen den wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten (30) und dem wenigstens einen Werkstück (16) in X- Richtung und/oder in Y-Richtung und/oder in einer Z- Richtung eingerichtet ist, wobei die Z-Richtung rechtwinkelig zur X-Richtung und rechtwinkelig zur Y-Richtung ausgerichtet ist,

- eine Steuereinrichtung (27), die zur Ansteuerung des Positioniersystems eingerichtet ist.

2. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (27) in einem Synchronbearbeitungsmo dus dazu eingerichtet ist, die Positioniereinrichtung (38) derart anzusteuern, dass Relativbewegungen zwi schen den wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten (30) und dem wenigstens einen Werkstück (16) synchron durch geführt werden.

3. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Positioniersystem eine Werkzeugpositioniereinrich tung (38) zur Bewegung der wenigstens zwei Fluidwerk zeugeinheiten (30) in Z-Richtung relativ zum Werkzeug träger (31) eingerichtet ist.

4. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Halteeinrichtung (20) in einer Bearbeitungsstellung (I) in der Arbeitskammer (17) angeordnet sind und in der Bearbeitungsstellung (I) in X-Richtung den Querabstand (d) zueinander auf weisen.

5. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (27) zur Ansteu erung der Fluidwerkzeugeinheiten (30) eingerichtet ist, so dass die Fluidwerkzeugeinheiten (30) während der Be arbeitung des wenigstens einen Werkstücks (16) jeweils wenigstens einen Fluidstrahl auf das Werkstück (16) richten.

6. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung (27) dazu eingerichtet ist, die Flu idwerkzeugeinheiten (30) im Synchronarbeitsmodus syn- chron zu steuern, so dass die die Fluidwerkzeugeinhei ten (30) das zugeordnete wenigstens eine Werkstück (16) synchron bearbeiten.

7. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Werkzeugträger (31) in X-Richtung und/oder in Y-Richtung bewegbar gelagert ist, wobei eine das Positioniersystem eine Trägerpositionierein richtung (32) aufweist, die zur Bewegung und Positio nierung des Werkzeugträgers (31) in X-Richtung und/oder Y-Richtung eingerichtet ist und wobei die Steuerein richtung (27) zur Ansteuerung der Trägerpositionierein richtung (32) eingerichtet ist.

8. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Fluidwerkzeugeinheit (30) wenigs tens ein erstes Fluidwerkzeug (37a) und ein zweites Fluidwerkzeug (37b) aufweist.

9. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 8, wobei das erste Fluidwerkzeug (37a) und das zweite Fluidwerkzeug (37b) in Y-Richtung übereinander bzw. nebeneinander an geordnet sind.

10. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 8 oder 9 und nach Anspruch 3, wobei die Werkzeugpositioniereinrich tung (38) dazu eingerichtet ist, eines der Fluidwerk zeuge (37a oder 37b) in eine Rückzugsstellung zu brin gen und/oder in einer Rückzugsstellung zu halten, wenn das jeweils andere der Fluidwerkzeuge (37b oder 37a) in einer Arbeitsstellung ist.

11. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10 und nach Anspruch 3, wobei die Werkzeugpositio niereinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, eines der Fluidwerkzeuge (37a oder 37b) in Z-Richtung rückwärts zu bewegen und gleichzeitig das jeweils andere der Flu idwerkzeuge (37b oder 37a) in Z-Richtung vorwärts zu bewegen.

12. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11 und nach Anspruch 3, wobei die Werkzeugpositio niereinrichtung (38) wenigstens einen Antriebsstrang (51) aufweist und jeder Antriebsstrang (51) einen von der Steuereinrichtung (27) ansteuerbaren Antrieb (45) aufweist.

13. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 12, wobei der Antrieb (45) ein Servomotor (46) ist.

14. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (27) dazu einge richtet ist, das Positioniersystem in einem Individual arbeitsmodus derart anzusteuern, dass die die Relativ bewegung und/oder Relativposition zwischen den Fluid werkzeugeinheiten (30) relativ zum wenigstens einen Werkstück (16) unterschiedlich ist.

15. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 14, wobei die Steuereinrichtung (27) dazu eingerichtet ist, das Posi tioniersystem im Individualarbeitsmodus derart anzu steuern, dass lediglich zwischen dem wenigstens einen Werkstück (16) und einer der Fluidwerkzeugeinheiten (30) eine Relativbewegung durchgeführt wird.

16. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Halteeinrichtung

(20) Bestandteil einer Werkstückpositioniereinrichtung (23) sind, die von der Steuereinrichtung (27) angesteu ert wird.

17. Fluidbearbeitungsmaschine nach Anspruch 16, wobei jede Halteeinrichtung (20) um eine individuelle Drehachse (B) drehbar ist oder alle in der Bearbeitungsstellung angeordneten Halteeinrichtungen (20) um eine gemeinsame Drehachse (C) der Werkstückpositioniereinrichtung (23) drehbar sind.

18. Fluidbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querabstand (d) abhängig von der Bearbeitungsaufgabe einstellbar ist.

19. Verfahren zur Fluidbearbeitung wenigstens eines Werk stücks (16) mit einem Fluidstrahl in einer Fluidbear beitungsmaschine (15), umfassend die folgenden Schritte:

- Anordnen des wenigstens einen Werkstücks (16) in ei ner Arbeitskammer (17) der Fluidbearbeitungsmaschine (15),

- Bearbeiten des wenigstens einen Werkstücks (16) un ter Verwendung von wenigstens zwei Fluidwerkzeugein heiten (30), die an einem gemeinsamen Werkzeugträger (31) in einer X-Richtung mit einem Querabstand (d) zueinander angeordnet sind,

- aufeinander abgestimmtes Bewegen und Positionieren der Fluidwerkzeugeinheiten (30) und des wenigstens einen Werkstücks (16) relativ zueinander.

Description:
Fluidbearbeitungsmaschine und Verfahren zur Bearbeitung von

Werkstücken mit einem Fluidstrahl

[0001] Die Erfindung betrifft eine Fluidbearbeitungsma schine sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem Fluidstrahl.

[0002] Mittels der Fluidbearbeitungsmaschine bzw. dem Verfahren zur Fluidbearbeitung können Werkstücke beispiels weise mit einem Hochdruck-Fluidstrahl entgratet und/oder mit einer Waschflüssigkeit gereinigt und/oder mit einem insbesondere gasförmigen Fluid abgeblasen bzw. getrocknet werden. Diese Arbeitsvorgänge können individuell oder in beliebiger Kombination in einer vorgegebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

[0003] Der Aufwand für die Fluidbearbeitung eines Werk stücks mit komplexer Geometrie, das beispielsweise Hinter schneidungen, Aussparungen, Bohrungen, Vorsprünge oder ähn liches aufweist, kann relativ groß sein. In Produktionsan lagen, bei denen Werkstücke in großer Stückzahl innerhalb einer kurzen Taktzeit hergestellt werden, muss die Fluidbe arbeitung der Werkstücke möglichst mit derselben Rate er folgen, um die Produktivität des gesamten Herstellungspro zesses nicht zu beschränken. Dafür kann es notwendig sein, mehrere separate Fluidbearbeitungsmaschinen bereitzustel len. [0004] EP 1911 528 Bl schlägt deswegen vor, eine Fluid bearbeitungsmaschine mit zwei separaten Arbeitskammern be reitzustellen, so dass in jeder Arbeitskammer ein Werkstück bearbeitet werden kann. Der konstruktive Aufwand hierfür ist allerdings sehr groß, da eine Vielzahl von Maschinen achsen und Werkzeugen für jede Arbeitskammer separat be reitgestellt werden muss.

[0005] DE 102016 117 246 Al beschreibt eine Fluidbear beitungsmaschine zum Entgraten mit zwei Teileinheiten, wo bei jede Teileinheit eine Be- und Entladekammer sowie eine darunter angeordnete Bearbeitungskammer aufweist. In beiden Teileinheiten ist ein gemeinsames Druckflüssigkeitsreser voir zugeordnet und die Druckflüssigkeit wird zeitlich ab wechselnd den unterschiedlichen Arbeitskammern bereitge stellt.

[0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidbearbeitungsmaschine und ein Verfahren zu schaf fen, das einen einfachen konstruktiven Aufbau der Fluidbe arbeitungsmaschine ermöglicht und dennoch eine hohe Bear beitungsrate gewährleistet.

[0007] Diese Aufgabe wird durch eine Fluidbearbeitungs maschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 19 gelöst.

[0008] Die Fluidbearbeitungsmaschine weist eine Arbeits kammer auf. Das Bearbeiten der Werkstücke mit einem oder mehreren Fluidstrahlen findet in der Arbeitskammer statt. Die Fluidstrahlen werden mittels Fluidwerkzeugen erzeugt und auf die in der Arbeitskammer angeordneten, zu bearbei tenden Werkstücke gerichtet. Bei den Werkstücken kann es sich um ein Endprodukt oder ein Zwischenprodukt handeln, das im Anschluss in weiteren Schritten bearbeitet wird. Die Werkstücke können aus einem beliebigen Material bestehen, beispielsweise aus Metall, einer Metalllegierung, Kunst stoff, einem Verbundwerkstoff, usw.

[0009] Zum Halten der Werkstücke weist die Fluidbearbei tungsmaschine wenigstens eine und vorzugsweise wenigstens zwei Halteeinrichtungen auf. In einer Bearbeitungsstellung ist zumindest eine oder sind zumindest zwei Halteeinrich tungen innerhalb der Arbeitskammer angeordnet. Die wenigs tens eine Halteeinrichtung kann Bestandteil eines Werk stückhandhabungssystems sein, das auch zum Beladen und Ent laden der Arbeitskammer im Rahmen der Werkstückhandhabung eingesetzt werden kann. Das Werkstückhandhabungssystem kann mehr Halteeinrichtungen aufweisen, als in der Bearbeitungs stellung in der gemeinsamen Arbeitskammer angeordnet werden können. Wenn sich beispielsweise eine oder mehrere Hal teeinrichtungen in der gemeinsamen Arbeitskammer in der Be arbeitungsstellung befinden, können eine oder mehrere Hal teeinrichtungen außerhalb der Arbeitskammer in einer Werk stückwechselstellung sein. In der Werkstückwechselstellung kann das wenigstens eine bearbeitete Werkstück entnommen und wenigstens ein zu bearbeitendes Werkstücks aufgespannt werden. Währenddessen kann das wenigstens eine Werkstück der Halteeinrichtungen, die in der Bearbeitungsstellung in nerhalb der gemeinsamen Arbeitskammer angeordnet ist, mit einem oder mehreren Fluidstrahlen bearbeitet werden.

[0010] Außerdem kann eine Vorbearbeitung wenigstens ei nes zu bearbeitenden Werkstücks und/oder eine Nachbearbei tung wenigstens eines bereits bearbeiteten Werkstücks in der Werkstückwechselstellung durch die Fluidbearbeitungsma schine oder eine zugeordnete Bearbeitungseinheit (z.B. Ro boter) erfolgen.

[0011] Die Fluidbearbeitungsmaschine hat wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten mit jeweils mindestens einem Fluid werkzeug. Die Fluidwerkzeuge der wenigstens zwei Fluidwerk zeugeinheiten sind an einem gemeinsamen Werkzeugträger an geordnet. Der Werkzeugträger gibt die Position der daran angeordneten Fluidwerkzeugeinheiten in X-Richtung und einer rechtwinklig zur X-Richtung ausgerichteten Y-Richtung vor. Diese Fluidwerkzeugeinheiten können somit gemeinsam über den Werkzeugträger in zwei Freiheitsgraden positioniert werden. Der Werkzeugträger kann in X-Richtung und/oder in Y-Richtung bewegbar gelagert sein, insbesondere linear be wegbar gelagert sein. Zwei in X-Richtung unmittelbar be nachbarte Fluidwerkzeugeinheiten sind mit einem Querabstand zueinander angeordnet.

[0012] Mittels der Fluidwerkzeugeinheiten kann ein ge meinsames Werkstück bearbeitet werden, insbesondere ein Werkstück mit sich in X-Richtung im Querabstand wiederho lender Struktur und/oder Geometrie, wie z.B. eine Kurbel welle. In X-Richtung im Querabstand angeordnete Werkstück teile eines gemeinsamen Werkstücks können gleichzeitig und beispielsweise synchron bearbeitet werden. Mittels jeder der Fluidwerkzeugeinheiten kann auch jeweils ein zugeordne tes Werkstück bearbeitet werden, wobei die Werkstücke dann in X-Richtung im Querabstand angeordnet sein.

[0013] Befinden sich wenigstens zwei Halteeinrichtungen gleichzeitig in der Bearbeitungsstellung, haben die wenigs tens zwei Halteeinrichtungen in einer X-Richtung einen Querabstand zueinander. Beispielsweise können in X-Richtung unmittelbar benachbart angeordneten Werkstücke mit Querab stand zueinander angeordnet. Es ist aber auch möglich, mehr Halteeinrichtungen mit jeweils einem Werkstück in der Ar beitskammer anzuordnen als es Fluidwerkzeugeinheiten gibt, beispielsweise vier Halteeinrichtungen mit jeweils einem Werkstück, wenn zwei Fluidwerkzeugeinheiten vorhanden sind. Unmittelbar in X-Richtung benachbarte Halteeinrichtungen können beispielsweise dann einen Werkstückabstand aufwei sen, der ein ganzzahliger Teil des Querabstandes ist, z.B. die Hälfte des Querabstandes. Dann werden immer nur die im Querabstand in der Arbeitskammer vor den Fluidwerkzeugein heiten angeordneten Werkstücke bearbeitet. Nacheinander können erst die einen und dann die anderen Halteeinrichtun gen zur Bearbeitung vor den Fluidwerkzeugeinheiten angeord net werden, z.B. indem die Halteeinrichtungen um den ganz zahligen Teil des Werkstückabstands in X-Richtung bewegt werden.

[0014] Der Werkstückabstand und/oder Querabstand ist insbesondere derart vorgegeben, dass der Zugang zu jedem Werkstück zur Fluidbearbeitung gewährleistet ist und das Werkstück oder die Werkstücke während der Fluidbearbeitung wie erforderlich ausgerichtet und positioniert werden kann bzw. können, so dass beispielsweise mehrere Werkstücke nicht in Kontakt miteinander gelangen. Beispielsweise kön nen das wenigstens eine Werkstück um eine jeweilige indivi duelle Drehachse drehbar sein, die rechtwinklig zur X-Rich- tung ausgerichtet ist, z.B. in einer Y-Richtung.

[0015] Als Querabstand zwischen zwei Werkstücken kann die Distanz zwischen den gleichen Referenzstellen an den vorzugsweise unmittelbar in X-Richtung benachbarten Hal teeinrichtungen verwendet werden. Als Referenzstelle kann beispielsweise ein geometrischer Mittelpunt oder die indi viduelle Drehachse verwendet werden.

[0016] Ein vorhandener Werkstückabstand und/oder Querab stand zweier Halteeinrichtungen ist beim Betrieb der Fluid bearbeitungsmaschine bzw. während der Durchführung des Ver fahrens zur Fluidbearbeitung vorzugsweise unveränderlich und die Halteeinrichtungen haben den Werkstückabstand und/oder Querabstand nicht nur in der Bearbeitungsstellung, sondern auch in einer Werkstückwechselstellung.

[0017] Zumindest während des Betriebs der Fluidbearbei tungsmaschine oder alternativ auch im nicht betriebenen Zu stand kann die Position der Fluidwerkzeugeinheiten in X- Richtung und/oder in Y-Richtung relativ zueinander und/oder relativ zum Werkzeugträger unveränderbar sein.

[0018] Zusätzlich zum Werkzeugträger mit den wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten, kann an der Arbeitskammer auch wenigstens ein weiteres Fluidwerkzeug angeordnet sein. Es können auch mehrere Werkzeugträger mit jeweils zwei oder mehr Fluidwerkzeugeinheiten vorhanden sein.

[0019] Die Fluidbearbeitungsmaschine weist ein Positio niersystem auf, um die an einem Werkzeugträger angeordneten Fluidwerkzeuge der wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten und das wenigstens eine zugeordnete Werkstück relativ zuei nander zu positionieren und/oder zu bewegen. Das Positio niersystem kann durch die Steuereinrichtung angesteuert werden. [0020] Das Positioniersystem hat vorzugsweise eine Trä gerpositioniereinrichtung. Die Trägerpositioniereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, den Werkzeugträger in X-Rich- tung und/oder in Y-Richtung zu bewegen und zu positionie ren. Hierfür kann die Trägerpositioniereinrichtung durch die Steuereinrichtung angesteuert werden, so dass die Flu idwerkzeugeinheiten während der Bearbeitung des Werkstücks ihre gewünschte Position in X-Richtung bzw. Y-Richtung ein nehmen. Vorzugsweise ist die Trägerpositioniereinrichtung dazu eingerichtet, den Werkzeugträger in X-Richtung und/o der Y-Richtung linear zu bewegen.

[0021] Das Positioniersystem hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel außerdem eine Werkzeugpositionierein richtung. Die Werkzeugpositioniereinrichtung ist zur Bewe gung der wenigstens zwei Fluidwerkzeugeinheiten relativ zum Werkstückträger eingerichtet, insbesondere in einer Z-Rich- tung. Die Z-Richtung ist rechtwinklig zur X-Richtung und rechtwinklig zur Y-Richtung ausgerichtet. In Z-Richtung können die Fluidwerkzeugeinheiten weiter in die Arbeitskam mer eingefahren oder aus einer in die Arbeitskammer einge fahrenen Stellung zurückgezogen werden. In Z-Richtung kann beispielsweise ein Annähern der Fluidwerkzeugeinheiten zu einem in der zugeordneten Halteeinrichtung gehaltenen Werk stück hin oder ein Entfernen von einem in der zugeordneten Halteeinrichtung gehaltenen Werkstück weg erfolgen.

[0022] Es ist vorteilhaft, wenn die Werkzeugpositionier einrichtung ausschließlich zur Bewegung der Fluidwerkzeug einheiten in Z-Richtung eingerichtet ist.

[0023] Vorzugsweise ist jeder Fluidwerkzeugeinheit genau eine in der Bearbeitungsstellung angeordnete Halteeinrich tung in der gemeinsamen Arbeitskammer zugeordnet.

[0024] Für die Bearbeitung des Werkstücks bzw. der Werk stücke wird das Positioniersystem und insbesondere die Werkzeugpositioniereinrichtung mittels einer Steuereinrich tung angesteuert, um die Relativposition und/oder Relativ bewegung zwischen den Fluidwerkzeugeinheiten bzw. deren Fluidwerkzeugen und dem wenigstens einen Werkstück abge stimmt auf die jeweilige Bearbeitung des Werkstücks durch zuführen. Die Relativbewegungen zwischen Fluidwerkzeugen unterschiedlicher Fluidwerkzeugeinheiten und dem wenigstens einen zugeordneten Werkstück können zeitgleich erfolgen und können zeitgleich jeweils wenigstens einen Fluidstrahl auf das wenigstens eine Werkstück ausstoßen.

[0025] In einem Synchronarbeitsmodus der Steuereinrich tung kann das Positioniersystem derart gesteuert werden, dass sämtliche Relativbewegungen zwischen den Fluidwerk zeugeinheiten und dem wenigstens einen Werkstück synchron zueinander ausgeführt werden. Wenn die Fluidwerkzeuge rela tiv zum Werkzeugträger bewegbar sind, stimmen dabei die Po sition und Bewegung des wenigstens einen Fluidwerkzeugs ei ner der Fluidwerkzeugeinheiten jeweils überein mit der Po sition und Bewegung des wenigstens einen Fluidwerkzeugs der wenigstens einen weiteren Fluidwerkzeugeinheit. Mehrere Fluidwerkzeuge einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit kön nen unterschiedliche Positionen einnehmen oder relativ zu einander bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die wenigstens eine Halteeinrichtung in der Arbeits kammer relativ zu den Fluidwerkzeugen in X-Richtung und/o der in Y-Richtung und/oder in Z-Richtung mittels des Posi- tioniersystems bewegt werden - diese Bewegung kann bei meh reren Halteeinrichtungen synchron sein. Das wenigstens eine Werkstück mit sich in X-Richtung wiederholender Geometrie oder wiederholendem Muster oder mehrere Werkstücke können daher synchron mit jeweils wenigstens einem Fluidstrahl aus der zugeordneten Fluidwerkzeugeinheit bearbeitet werden.

Auf diese Weise lassen sich im Synchronarbeitsmodus der Steuereinrichtung sehr effizient identische Werkstücke oder ein Werkstück mit sich wiederholenden Geometrien bearbei ten.

[0026] Die Fluidwerkzeugeinheiten werden vorzugsweise über die Steuereinrichtung zur Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls zur Werkstückbearbeitung gesteuert. Im Syn- chronarbeitsmodus werden die wenigstens zwei Fluidwerkzeug einheiten insbesondere derart gesteuert, dass sie jeweils zur selben Zeit die gleiche Fluidbearbeitung an dem jeweils zugeordneten Werkstück ausführen, so dass die Werkstücke synchron bearbeitet werden.

[0027] Die Bewegung und Positionierung zwischen den Flu idwerkzeugeinheiten kann bei dieser Anordnung auf geringem Bauraum und mit wenig konstruktivem Aufwand erfolgen. Im einfachsten Fall genügt ein einziger Antrieb, beispiels weise Servomotor, um sämtliche Fluidwerkzeugeinheiten oder Halteeinrichtungen in Z-Richtung zu bewegen und zu positio nieren. Wenn eine Bewegung und eine Positionierung in X- Richtung und/oder Y-Richtung erforderlich ist, kann diese Bewegung für alle Fluidwerkzeugeinheiten beispielsweise über den gemeinsamen Werkzeugträger oder einen gemeinsamen Träger (z.B. Drehteller) der Halteeinrichtungen erfolgen.

Es sind daher lediglich wenige individuell ansteuerbare Ma- schinenachsen bzw. Antriebe notwendig, um die erforderli chen Bewegungen der Fluidwerkzeugeinheiten auszuführen. Das führt wiederum zu einem geringen Bauraumbedarf und einer kompakten Anordnung bei gleichzeitig hoher Positionier genauigkeit .

[0028] Der Querabstand in X-Richtung zwischen unmittel bar benachbarten Fluidwerkzeugeinheiten kann anwendungsab hängig unveränderlich vorgegeben oder alternativ beim Ein richten oder Inbetriebnehmen der Fluidbearbeitungsmaschine eingestellt werden. Beispielsweise lassen sich dadurch die Positionen der Fluidwerkzeugeinheiten in X-Richtung an den Abstand der Halteeinrichtungen anpassen, der durch ein Werkstückhandhabungssystem einer Herstellungsanlage defi niert sein kann. Dadurch lässt sich die Fluidbearbeitungs maschine sehr einfach an bei der Herstellung von Werkstü cken verwendete andere Maschinen anpassen und in Prozessab läufe integrieren. Die damit erreichte Flexibilität und der hohe Durchsatz verglichen mit dem konstruktiven Aufwand und dem für die Fluidbearbeitungsmaschine benötigten Aufstell raum bieten erhebliche Vorteile gegenüber bisherigen Lösun gen.

[0029] Die Fluidbearbeitungsmaschine ist insbesondere dazu eingerichtet, das wenigstens eine Werkstück in der Ar beitskammer mit Fluidstrahlen, insbesondere Flüssigkeits strahlen, zu bearbeiten, wobei der Druck des wenigstens ei nen Fluidstrahls beim Ausstößen abhängig von der Arbeits aufgabe einstellbar ist. Insbesondere kann das wenigstens eine Werkstück entgratet und/oder gereinigt und/oder abge blasen werden. Zum Entgraten kann wenigstens ein Fluid strahl, vorzugsweise ein Flüssigkeitsstrahl (enthaltend z.B. Wasser, Schneidöl, KühlSchmiermittel), unter einem ho hen Druck auf das Werkstück ausgestoßen werden, insbeson dere auf eine oder mehrere Kanten, um dort einen vorhande nen Grat zu entfernen. Zum Reinigen oder Waschen kann we nigstens ein Fluidstrahl unter einem gegenüber dem Entgra ten geringeren Druck auf das Werkstück ausgestoßen wird.

Die erforderlichen Drücke können abhängig vom Material des zu bearbeitenden Werkstücks gewählt werden. Die Fluidbear beitungsmaschine kann zusätzlich oder alternativ dazu ein gerichtet sein, Werkstücke abzublasen, insbesondere mit ei nem Luftstrahl.

[0030] Der wenigstens eine Fluidstrahl wird durch die Fluidwerkzeugeinheiten gebildet. Hierfür wird jeder Fluid werkzeugeinheit und insbesondere jedem Fluidwerkzeug das wenigstens eine erforderliche Fluid, insbesondere Wasser (mit oder ohne Reinigungsmittel) und/oder Schneidöl und/o der eine andere Flüssigkeit und/oder Luft unter dem erfor derlichen Druck zugeführt. Jede Fluidwerkzeugeinheit kann mehrere Fluidwerkzeuge aufweisen. Die Fluidwerkzeuge einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit können durch die Werk zeugpositioniereinrichtung in Z-Richtung unterschiedlich voneinander positioniert und/oder bewegt werden, so dass zum Beispiel immer ein Fluidwerkzeug einer gemeinsamen Flu idwerkzeugeinheit in eine Arbeitsstellung bewegt oder in der Arbeitsstellung positioniert ist.

[0031] Jedes Fluidwerkzeug kann mehrere Düsen und/oder Werkzeugteile für verschiedene Arbeitsaufgaben aufweisen. Die Düsen und/oder Werkzeugteile können relativ zum Werk stück und/oder einer sich in Z-Richtung erstreckenden Werk zeugachse ausrichtbar oder auch während der Bearbeitung be wegbar sein, beispielsweise drehbar um eine Drehachse ange trieben sein. Jedes Fluidwerkzeug kann einen oder mehrere Fluidkanäle aufweisen, zu der wenigstens einen Düse und/o der zu dem wenigstens einen Werkzeugteil führen und dort münden. Jeder Fluidkanal ist an eine Zufuhrleitung ange schlossen, um ein flüssiges und/oder gasförmiges Fluid un ter dem erforderlichen Druck zum betreffenden Fluidkanal des Fluidwerkzeugs zuzuführen.

[0032] Es ist vorteilhaft, wenn die Werkzeugpositionier einrichtung dazu eingerichtet ist, die Fluidwerkzeugeinhei ten in Z-Richtung linear zu bewegen.

[0033] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Fluidwerkzeugeinheit wenigstens ein erstes Fluidwerkzeug und ein zweites Fluidwerkzeug auf. Optional können auch mehr als zwei Fluidwerkzeuge pro Fluidwerkzeugeinheit vor handen sein. Es ist bevorzugt, wenn das erste Fluidwerkzeug und das zweite Fluidwerkzeug und optional weitere Fluid werkzeuge in Y-Richtung übereinander oder nebeneinander an geordnet sind. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Y- Richtung vertikal ausgerichtet sein, so dass von einer An ordnung der Fluidwerkzeuge übereinander in jeder Fluidwerk zeugeinheit gesprochen werden kann. Ist die Y-Richtung ho rizontal ausgerichtet, sind die Fluidwerkzeuge einer ge meinsamen Fluidwerkzeugeinheit nebeneinander angeordnet. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, die Fluidwerkzeug einheiten in X-Richtung übereinander bzw. nebeneinander an zuordnen .

[0034] Es ist bevorzugt, wenn die Fluidwerkzeuge einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit miteinander bewegungsge koppelt sind, so dass die Bewegung eines der Fluidwerkzeuge in Z-Richtung auch zu einer Bewegung des einen oder der mehreren anderen Fluidwerkzeuge derselben Fluidwerkzeugein heit in Z-Richtung führt.

[0035] Bei einer Ausführungsform der Fluidbearbeitungs maschine ist die Werkzeugpositioniereinrichtung dazu einge richtet, eines der Fluidwerkzeuge einer Fluidwerkzeugein heit in Z-Richtung rückwärts zu bewegen und gleichzeitig das jeweils andere der Fluidwerkzeuge in Z-Richtung vor wärts zu bewegen. Zwei paarweise zusammengehörende Fluid werkzeuge einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit werden bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt gegen läufig bewegt.

[0036] Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Werkzeugpo sitioniereinrichtung dazu eingerichtet, eines der Fluid werkzeuge einer Fluidwerkzeugeinheit in einer Rückzugstel lung zu bringen bzw. in dieser Rückzugstellung zu halten, wenn sich das jeweils andere Fluidwerkzeug in einer Ar- beitsstellung befindet. Die Arbeitsstellung eines Fluid werkzeugs ist die Stellung, in der das Fluidwerkzeug mit seiner Fluidaustrittsöffnung in die Arbeitskammer hinein ragt und eine Position hat, in der ein Fluidstrahl zur Be arbeitung auf ein Werkstück gerichtet werden kann. Bevor zugt befindet sich jeweils nur ein Fluidwerkzeug einer ge meinsamen Fluidwerkzeugeinheit in der Arbeitsstellung, wäh rend sich das andere oder die anderen Fluidwerkzeuge der selben Fluidwerkzeugeinheit in ihrer jeweiligen Rückzug stellung befinden. In der Rückzugstellung eines Fluidwerk zeugs ist dieses nicht derart positioniert, einen Fluidbe arbeitung auszuführen und ragt nicht oder möglichst wenig in die Arbeitskammer hinein. Jedes Fluidwerkzeug kann auch mehrere verschiedene Arbeitsstellungen und/oder mehrere verschiedene Rückzugstellungen einnehmen. [0037] Die Werkzeugpositioniereinrichtung kann einen o- der mehrere Antriebsstränge aufweisen. Sind mehrere An triebsstränge vorhanden, sind diese vorzugsweise nicht me chanisch miteinander gekoppelt und/oder nicht mechanisch miteinander koppelbar. Separate Antriebsstränge sind vor zugsweise ausschließlich steuerungstechnisch koordiniert ansteuerbar. Ein Mittel zur mechanischen Antriebskopplung von separaten Antriebssträngen ist vorzugsweise nicht vor handen. Jeder Antriebsstrang hat einen und vorzugsweise ge nau einen durch die Steuereinrichtung ansteuerbaren An trieb. Jeder Antrieb kann ein elektrisch oder pneumatisch oder hydraulisch arbeitender Antrieb sein. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Antrieb von einem rotatorisch antreib- baren Motor gebildet, beispielsweise einem Elektromotor, insbesondere einen Servomotor. Alternativ dazu kann ein An trieb auch von einem ansteuerbaren Pneumatikzylinder oder einem ansteuerbaren Hydraulikzylinder gebildet sein. Unter schiedlichen Fluidwerkzeugen können auch unterschiedlich arbeitende Antriebe zugeordnet sein.

[0038] Die Werkzeugpositioniereinrichtung weist bei ei nem Ausführungsbeispiel einen einzigen ansteuerbaren An trieb auf, der mit sämtlichen Fluidwerkzeugen antriebsge koppelt ist oder antriebsgekoppelt werden kann. Der Aufwand im Hinblick auf den Bauraumbedarf und die Kosten kann auf diese Weise erheblich reduziert werden.

[0039] Es ist alternativ dazu auch möglich, dass die Werkzeugpositioniereinrichtung zwei oder mehr ansteuerbare Antriebsstränge bzw. Antriebe aufweist, so dass eine indi viduelle nicht fest gekoppelte Bewegung einzelner Fluid- werkzeuge und/oder einzelner Fluidwerkzeugeinheiten ermög licht wird. Mehrere von der Steuereinrichtung ansteuerbare Antriebe können über die Steuereinrichtung koordiniert oder auch unabhängig voneinander gesteuert werden. Beispiels weise kann dadurch eine steuerungstechnische Bewegungskop pelung analog zu einer mechanischen Kopplung zwischen den einzelnen individuellen Antriebssträngen hergestellt wer den.

[0040] Es ist vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung zusätzlich zu dem Synchronarbeitsmodus auch in einem Indi vidualarbeitsmodus arbeiten kann. Insbesondere kann die Steuereinrichtung zwischen dem Synchronarbeitsmodus und dem Individualarbeitsmodus umgeschaltet werden.

[0041] Im Individualarbeitsmodus können beispielsweise ähnliche, aber nicht identische Werkstücke in der gemeinsa men Arbeitskammer bearbeitet werden. Dabei sind die Rela tivpositionen und/oder Relativbewegungen zwischen den Flu idwerkzeugeinheiten und dem wenigstens einen Werkstück von einander verschieden, insbesondere die Relativpositionen und/oder Relativbewegungen in Z-Richtung. Für diese Ausge staltung kann bei einem Ausführungsbeispiel die Werkzeugpo sitioniereinrichtung vorzugsweise mehrere Antriebsstränge auf, die unabhängig voneinander steuerbar sind. Alternativ dazu kann auch lediglich ein einziger Antriebsstrang vor handen sein, bei dem ein einziger ansteuerbarer Antrieb im Individualarbeitsmodus der Steuereinrichtung lediglich mit einem Teil des Antriebsstrangs gekoppelt und von einem an deren Teil des Antriebsstrangs entkoppelt ist, beispiels weise mittels einer schaltbaren Kupplung der Positionier einrichtung. Die Kupplung kann beispielsweise durch die Steuereinrichtung zwischen dem Kopplungszustand und dem Entkopplungszustand umgeschaltet werden.

[0042] Es ist möglich, die Steuereinrichtung während der Bearbeitung wenigstens eines Werkstücks in der Arbeitskam mer zwischen dem Synchronarbeitsmodus und dem Individualar beitsmodus umzuschalten, so dass gleiche Bearbeitungsab läufe synchron stattfinden, während dennoch individuelle Ausprägungen der Werkstückteile oder der Werkstücke berück sichtigt und im Individualarbeitsmodus durch die jeweils zugeordnete Fluidwerkzeugeinheit bearbeitet werden können. Beispielsweise können zwei oder mehr Werkstückteile eines Werkstücks oder zwei oder mehr Werkstücke in der Arbeits kammer im Synchronarbeitsmodus weitgehend synchron bearbei tet werden und lediglich während einer Phase, beispiels weise am Ende der Bearbeitung, kann wenigstens ein Werk stückteil oder Werkstück zusätzlich im Individualarbeitsmo dus durch die jeweils zugeordnete Fluidwerkzeugeinheit be arbeitet werden. Während dieser Phase kann beispielsweise auch wenigstens eine Fluidwerkzeugeinheit inaktiv sein und Stillstehen .

[0043] Es ist vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtungen mittels einer Werkstückpositioniereinrichtung des Positio niersystems bewegbar und/oder positionierbar sind. Die Werkstückpositioniereinrichtung kann durch die Steuerein richtung angesteuert werden. Mittels der Werkstückpositio niereinrichtung können die Werkstücke in den Halteeinrich tungen in der Arbeitskammer positioniert und/oder ausge richtet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Halteeinrichtungen um eine individuelle Drehachse drehbar sein. Die individuellen Drehachsen können insbesondere pa rallel zueinander ausgerichtet sein, vorzugsweise in Y- Richtung. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Halteeinrichtungen um eine gemeinsame Drehachse drehbar sein, die sich vorzugsweise in X-Richtung erstrecken kann.

[0044] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Fluidbearbei tungsmaschine und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungs beispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

[0045] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fluidbear beitungsmaschine,

[0046] Figur 2 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Fluidbearbeitungsmaschine,

[0047] Figur 3 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung einer Anordnung von mehreren Fluidwerkzeug einheiten mit jeweils zwei Fluidwerkzeugen für die Fluidbe arbeitungsmaschine gemäß der Figuren 1 und 2,

[0048] Figur 4 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung einer alternativen Anordnung der Fluidwerk zeuge der Fluidwerkzeugeinheiten,

[0049] Figuren 5-9 jeweils eine schematische, block schaltbildähnliche Darstellung unterschiedlicher Ausfüh rungsbeispiele einer Werkzeugpositioniereinrichtung für das Bewegen und/oder Positionieren der Fluidwerkzeuge der Flu idwerkzeugeinheiten . [0050] In den Figuren 1 und 2 sind schematisch Ausfüh rungsbeispiele einer Fluidbearbeitungsmaschine 15 veran schaulicht. Die Fluidbearbeitungsmaschine 15 ist dazu ein gerichtet, Werkstücke 16 mit wenigstens einem Fluidstrahl zu bearbeiten. Als Fluid kann abhängig von der Arbeitsauf gabe eine Flüssigkeit und/oder ein Gas eingesetzt werden, beispielsweise Wasser und/oder Luft. Mittels eines Flüssig keitsstrahls können die Werkstücke 16 beispielsweise ent gratet werden. Zum Entgraten wird der Flüssigkeitsstrahl unter einem sehr hohen Druck, beispielsweise bis zu 1100 bar, ausgestoßen und auf das Werkstück gerichtet. Im An schluss an das Entgraten können die Werkstücke 16 gereinigt bzw. gewaschen werden, beispielsweise unter Abgabe eines o- der mehrerer Fluidstrahlen mit verglichen zum Entgraten ge ringerem Druck von beispielsweise bis zu 200 bar, wobei der Flüssigkeit ein Reinigungsmittel beigemischt werden kann. Nach dem Reinigen können die Werkstücke 16 mit Luft abge blasen werden. Die Arbeitsschritte des Entgratens, Waschens und Abblasens können wie beschrieben nacheinander an einem Werkstück 16 ausgeführt werden. Es versteht sich, dass auch lediglich ein der genannten Arbeitsschritte einzeln oder mehrere der genannten Arbeitsschritte in einer anderen Kom bination ausgeführt werden können.

[0051] Die Fluidbearbeitungsmaschine 15 hat eine Ar beitskammer 17 innerhalb der wenigstens ein Werkstück 16 und vorzugsweise mehrere Werkstücke 16 bearbeitet werden können. Die Arbeitskammer 17 umschließt einen durchgehenden Innenraum zur Aufnahme des wenigstens einen Werkstücks 16.

[0052] Zum Aufspannen des wenigstens einen Werkstücks 16 weist die Fluidbearbeitungsmaschine 15 wenigstens eine und beispielsgemäß wenigstens zwei Halteeinrichtungen 20 auf. Jede Halteeinrichtung 20 ist dazu eingerichtet, ein einzi ges zugeordnetes Werkstück 16 aufzunehmen. Beim Ausfüh rungsbeispiel sind die Halteeinrichtungen 20 Bestandteil eines Werkstückhandhabungssystems 21. Mittels des Werk stückhandhabungssystems 21 können wenigstens zwei Halteein richtungen 20 im Innenraum der Arbeitskammer 17 in eine Be arbeitungsstellung I und wenigstens zwei Halteeinrichtungen 20 außerhalb der Arbeitskammer 17 in einer Werkstückwech selstellung II angeordnet werden.

[0053] Bei dem in Figur 1 veranschaulichten Ausführungs beispiel weist das Werkstückhandhabungssystem 21 eine Wech seleinrichtung in Form eines Drehtellers 22 auf, auf dem die Halteeinrichtungen 20 angeordnet sind. Ein Teil des Drehtellers 22 befindet sich innerhalb der Arbeitskammer 17, während ein anderer Teil des Drehtellers 22 außerhalb der Arbeitskammer 17 ist. Ein Wandabschnitt der Arbeitskam mer kann sich entlang der Drehachse des Drehtellers 22 er strecken und auf dem Drehteller 22 befestigt sein. Bei spielsgemäß kann der Drehteller 22 in zwei Drehstellungen gebracht werden, die um die Drehachse des Drehtellers 22 um 180° versetzt sind. In jeder Drehstellung des Drehtellers 22 befindet sich wenigstens eine und beispielsgemäß zwei Halteeinrichtungen 20 in der Bearbeitungsstellung I inner halb der Arbeitskammer 17, während die wenigstens eine an dere Halteeinrichtung 20 in der Werkstückwechselstellung II außerhalb der Arbeitskammer 17 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Anzahl der Halteeinrichtungen 20 in der Bearbei tungsstellung I gleich groß wie die Anzahl der Halteein richtungen 20 in der Werkstückwechselstellung II.

[0054] Die wenigstens eine in der Bearbeitungsstellung I angeordneter Halteeinrichtung 20 hält jeweils ein Werkstück 16 im Innenraum der Arbeitskammer 17 zur Fluidbearbeitung. Beispielsgemäß weisen die in der Bearbeitungsstellung I an geordneten Halteeinrichtungen 20 in einer X-Richtung einen Querabstand q zueinander auf. Der Querabstand q wird in X- Richtung zwischen zwei Referenzpunkten - beispielsweise Mittelpunkten - der Halteeinrichtungen 20 gemessen. Die Halteeinrichtungen 20 können jeweils um eine individuelle Drehachse B drehbar sein, die sich durch die Mittelpunkte der Halteeinrichtungen 20 erstreckt und parallel zu einer Y-Richtung ausgerichtet ist. Die Y-Richtung ist rechtwink lig zur X-Richtung orientiert. Die Drehachse, um die der Drehteller 22 drehbar ist, ist ebenfalls in Y-Richtung aus gerichtet .

[0055] Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fluidbearbeitungsmaschine 15 ist die Y-Richtung verti kal orientiert. Die Y-Richtung könnte auch horizontal aus gerichtet sein. Die individuellen Drehachsen B jeder Hal teeinrichtung 20 können auch zur Positionierung bzw. Orien tierung der Werkstücke 16 verwendet werden, wenn sich die Werkstücke 16 in der Arbeitskammer 17 befinden, wenn also die zugeordnete Halteeinrichtung 20 in der Bearbeitungs stellung I ist. Somit kann das Werkstückhandhabungssystem 21 auch die Funktion einer Werkstückpositioniereinrichtung 23 erfüllen. Zusätzlich zur Rotation um die jeweilige indi viduelle Drehachse B können die Halteeinrichtungen 20 rela tiv zur Arbeitskammer 17 auch in einem oder mehreren weite ren Freiheitsgraden bewegbar bzw. positionierbar sein, bei spielsweise um eine in X-Richtung und/oder eine in einer Z- Richtung verlaufende Achse geneigt oder gedreht werden. Die Z-Richtung ist dabei rechtwinklig zur X-Richtung und recht winklig zur Y-Richtung ausgerichtet. [0056] Die Werkstückpositioniereinrichtung 23 kann in Abwandlung zu dem hier veranschaulichten Ausführungsbei spiel auch unabhängig von einem Werkstückhandhabungssystem 21 vorhanden sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Halteeinrichtung 20 in der Arbeitskammer 17 installiert und dort mittels der Werkstückpositioniereinrichtung 23 bewegt bzw. ausgerichtet werden, insbesondere während der Bearbei tung wenigstens eines Werkstücks 16. Das Zuführen von zu bearbeitenden Werkstücken 16 in die Arbeitskammer 17 und das Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken 16 aus der Ar beitskammer 17 erfolgt dabei über ein separates Werkstück handhabungssystem 21, beispielsweise Roboter oder andere Manipulatoren. Durch die beispielsgemäß zusätzlichen Hal teeinrichtungen 20, die sich in der Werkstückwechselstel lung II befinden, können die Zeitdauern zwischen dem Ende einer Werkstückbearbeitung und dem Beginn der Bearbeitung eines weiteren Werkstücks in der Arbeitskammer 17 minimiert werden.

[0057] Beim Ausführungsbeispiel wird das Werkstückhand habungssystem 21 und somit auch die Werkstückpositionier einrichtung 23 durch eine Steuereinrichtung 27 angesteuert. Die Ansteuerung ist in den Figuren 1 und 2 schematisch durch das erste Steuersignal S1 symbolisch dargestellt.

[0058] In Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform des Werkstückhandhabungssystems 21 und der Werkstückpositi oniereinrichtung 23 veranschaulicht. Das Werkstückhandha bungssystem 21 weist eine Werkstückwechseleinrichtung mit mehreren sich in X-Richtung erstreckende Querstreben 28 auf. An jeder Querstrebe 28 sind mehrere und beispielsgemäß zwei Halteeinrichtungen 20 unter dem Querabstand q in X- Richtung angeordnet. Jede Querstrebe 28 ist um eine sich in X-Richtung erstreckende Drehachse drehbar, die somit eine gemeinsame Drehachse C für alle an der Querstrebe 28 ange ordneten Halteeinrichtungen 20 bildet. Die gemeinsame Dreh achse C gehört zur Werkstückpositioniereinrichtung 23, so dass die in der Bearbeitungsstellung I positionierten Werk stücke 16 für die Fluidbearbeitung oder während der Fluid bearbeitung in die jeweils gewünschte Drehstellung um die gemeinsame Drehachse C gebracht werden können.

[0059] Die Werkstückwechseleinrichtung des Werkstück handhabungssystems 21 bzw. der Werkstückpositioniereinrich tung 23 weist außerdem eine Basis 29 auf, an der die Quer streben 28 jeweils drehbar gelagert sind. Die Basis 29 wie derum ist um eine sich parallel zu den Querstreben 28 bzw. parallel zu den gemeinsamen Drehachsen C erstreckenden Ba sisachse D drehbar bzw. schwenkbar. Durch eine Drehung um diese Basisachse D können die Halteeinrichtungen 20 zwi schen der Bearbeitungsstellung I in der Arbeitskammer 17 und der Werkstückwechselstellung II außerhalb der Arbeits kammer 17 bewegt werden, beispielsweise durch eine Drehung der Basis 29 um 180° um die Basisachse D.

[0060] In Abwandlung hierzu kann die Basisachse D auch in Y-Richtung und somit rechtwinkelig zu den gemeinsamen Drehachsen C ausgerichtet sein.

[0061] Wie auch schon im Zusammenhang mit der Ausfüh rungsform nach Figur 1 erläutert, können auch beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Figur 2 das Werkstückhandhabungssystem 21 und die Werkstückpositioniereinrichtung 23 separat von einander ausgebildet sein. Beispielsweise kann zu diesem Zweck eine Querstrebe 28 mit mehreren Halteeinrichtungen 20 um die gemeinsame Drehachse C drehbar in der Arbeitskammer 17 angeordnet sein ohne die Möglichkeit, die Querstrebe 28 aus der Bearbeitungsstellung I in eine Werkstückwechsel stellung II bewegen zu können.

[0062] Bei allen Ausführungsformen der Fluidbearbei tungsmaschine 15 sind mehrere Fluidwerkzeugeinheiten 30 vorhanden. Die Anzahl der Fluidwerkzeugeinheiten 30 ent spricht vorzugsweise der Anzahl der Halteeinrichtungen 20, die sich in der Bearbeitungsstellung I in der Arbeitskammer 17 befinden. Jeder Halteeinrichtung 20 kann dann genau eine Fluidwerkzeugeinheit 30 zugeordnet sein. Jeder Fluidwerk zeugeinheit 30 kann stets eine Halteeinrichtung 20 zugeord net sein, wenn die Anzahl der Halteeinrichtungen 20 in der Arbeitskammer 17 größer ist als die Anzahl der Fluidwerk zeugeinheiten 20.

[0063] Die Anzahl der Halteeinrichtungen 20, die sich in der Bearbeitungsstellung I in der Arbeitskammer 17 befin det, kann beispielsweise auch ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Fluidwerkzeugeinheiten 30 betragen. Dann be findet sich immer nur ein Teil der Halteeinrichtungen 20 vor den Fluidwerkzeugeinheiten 30 zur Bearbeitung. In die sem Fall kann der Werkstückabstand von in X-Richtung unmit telbar benachbarten Halteeinrichtungen 20 bzw. Werkstücken 16 ein ganzzahliger Teil des Querabstandes q sein.

[0064] Das in einer Halteeinrichtung 20 in der Bearbei tungsstellung I gehaltene Werkstück 16 wird beispielsgemäß mittels genau einer zugeordneten Fluidwerkzeugeinheit 30 fluidisch bearbeitet. Ein Wechsel der Werkstücke 16 zwi schen den verschiedenen Fluidwerkzeugeinheiten 30 oder eine Bewegung der Fluidwerkzeugeinheiten 30 zwischen den Werk- stücken 16 findet während der Bearbeitung in der Arbeits kammer 17 vorzugsweise nicht statt.

[0065] Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Flu idbearbeitungsmaschine 15 kann auch lediglich ein Werkstück 16 mit größerer Länge in X-Richtung durch beide Fluidwerk zeugeinheiten 30 gleichzeitig bearbeitet werden, insbeson dere ein Werkstück, das zwei mit Querabstand q in X-Rich- tung angeordnete Werkstückteile mit derselben oder mit ähn licher Geometrie aufweist, wie z.B. eine Kurbelwelle.

[0066] Die Fluidwerkzeugeinheiten 30 sind beispielsgemäß in X-Richtung nebeneinander angeordnet. Zwei unmittelbar benachbarte Fluidwerkzeugeinheiten 30 haben dabei den Quer abstand q, den auch die Halteeinrichtungen 20 und/oder die Werkstücke 16 und/oder Werkstückteile eines gemeinsamen Werkstücks aufweisen. Der Querabstand q der Fluidwerkzeug einheiten 30 entspricht dem Abstand der Mittellängsebenen durch die jeweilige Fluidwerkzeugeinheit 30, die rechtwink lig zur X-Richtung ausgerichtet sind.

[0067] Die Fluidwerkzeugeinheiten 30 sind an einem ge meinsamen Werkzeugträger 31 angeordnet. Die an dem gemein samen Werkzeugträger 31 angeordneten Fluidwerkzeugeinheiten 30 sind insbesondere an einer einzigen Seite bzw. Wand der Arbeitskammer 17 angeordnet. Der Werkzeugträger 31 gibt die Position der daran angeordneten Fluidwerkzeugeinheiten 30 relativ zur Arbeitskammer 17 in zwei Raumrichtungen vor, beispielsgemäß in X-Richtung und Y-Richtung. Der Werkzeug träger 31 kann unbeweglich gegenüber der Arbeitskammer 17 gelagert sein. Der Werkzeugträger 31 kann alternativ dazu in einem oder mehreren Freiheitsgraden relativ zur Arbeits- kammer 17 bewegbar gelagert sein, insbesondere in einem o- der mehreren linearen Freiheitsgraden. Bei dem hier veran schaulichten Ausführungsbeispiel kann der Werkzeugträger 31 beispielsweise linear in X-Richtung und linear in Y-Rich- tung bewegbar gelagert sein. Vorzugsweise hat der Werkzeug träger 31 keine rotatorischen Freiheitsgrade.

[0068] Über den Werkzeugträger 31 sind die daran ange ordneten Fluidwerkzeugeinheiten 30 in X-Richtung und Y- Richtung relativ zueinander unbeweglich gelagert (zumindest während des Betriebs der Fluidbearbeitungsmaschine 15).

Über den Werkzeugträger 31 werden die Fluidwerkzeugeinhei ten 30 im Block als gemeinsame Baugruppe in X-Richtung und Y-Richtung angeordnet und optional, wie beim Ausführungs beispiel, in X-Richtung und/oder Y-Richtung bewegt. Zur Be wegung des Werkzeugträgers 31 in X-Richtung und/oder Y- Richtung weist die Fluidbearbeitungsmaschine 15 eine Trä gerpositioniereinrichtung 32 auf, die mittels der Steuer einrichtung 27 ansteuerbar ist. Zur Ansteuerung der Träger positioniereinrichtung 32 kann die Steuereinrichtung 27 ein zweites Steuersignal S2 erzeugen, wie es symbolisch in den Figuren 1-3 veranschaulicht ist.

[0069] Während dem Betrieb der Fluidbearbeitungsmaschine

15 und insbesondere während der Bearbeitung von Werkstücken

16 ändert sich der Querabstand q nicht, unter dem die Flu idwerkzeugeinheiten 30 in X-Richtung angeordnet sind. Wie es schematisch in Figur 3 veranschaulicht ist, kann der Querabstand q zwischen den Fluidwerkzeugeinheiten 30 mit hilfe einer Einstelleinrichtung 33 einstellbar sein, z.B. im Rahmen eines Einstell- oder Inbetriebnahmeprozesses zur Anpassung an eine bevorstehende Arbeitsaufgabe. Die Ein stelleinrichtung 33 kann beispielsweise manuell betätigbar sein. Alternativ hierzu kann die Einstelleinrichtung 33 ei nen von der Steuereinrichtung 27 ansteuerbaren Aktor auf weisen.

[0070] Jede Fluidwerkzeugeinheit 30 weist mindestens ein Fluidwerkzeug 37 auf (Figuren 1 und 2). Jede Fluidwerkzeug einheit 30 kann auch mehr als ein Fluidwerkzeug 37 aufwei sen, beispielsweise ein erstes Fluidwerkzeug 37a und ein zweites Fluidwerkzeug 37b (Figuren 3-9). Während die Fluid werkzeugeinheiten 30 in X-Richtung und in Y-Richtung wäh rend der Bearbeitung der Werkstücke 16 relativ zueinander unbeweglich an dem gemeinsamen Werkzeugträger 31 angeordnet sind, können die Fluidwerkzeuge 37 der Fluidwerkzeugeinhei ten 30 in Z-Richtung relativ zum Werkzeugträger 31 und mit hin relativ zur Arbeitskammer 17 bewegt und in eine ge wünschte Position gebracht werden. Hierzu weist die Fluid bearbeitungsmaschine eine Werkzeugpositioniereinrichtung 38 auf, mittels der die Fluidwerkzeuge 37 in Z-Richtung beweg bar und positionierbar sind.

[0071] Vorzugsweise ist die Werkzeugpositioniereinrich tung 38 dazu eingerichtet, die Fluidwerkzeuge 37 aus schließlich linear in Z-Richtung zu bewegen. Weitere Bewe gungen in anderen Freiheitsgraden sind mittels der Werk zeugpositioniereinrichtung 38 nicht möglich.

[0072] Die Werkzeugpositioniereinrichtung 38 ist durch die Steuereinrichtung 27 ansteuerbar, was in den Figuren 1- 3 schematisch durch ein drittes Steuersignal S3 symboli siert ist.

[0073] Die Werkzeugpositioniereinrichtung 38 und die Trägerpositioniereinrichtung 32 sind Teil eines Positio niersystems 39, das beispielsgemäß den Fluidwerkzeugen 37 der Fluidwerkzeugeinheiten 30 zugeordnet ist und zur Bewe gung und Positionierung der Fluidwerkzeuge 37 der Fluid werkzeugeinheiten 30 eingerichtet ist. Alternativ oder zu sätzlich können die Bewegungen zwischen den Fluidwerkzeugen 37 der Fluidwerkzeugeinheiten 30 auch durch die Werkstück positioniereinrichtung 23 vorgenommen werden, die ebenfalls Bestandteil des Positioniersystems 39 sein kann.

[0074] Das Positioniersystem 39 und zumindest die Werk zeugpositioniereinrichtung 38 und die Trägerpositionierein richtung 32 sind vorzugsweise frei von rotatorischen Ma schinenachsen und weist lediglich lineare Maschinenachsen zur Bewegung der Fluidwerkzeuge 37 in den drei linearen Freiheitsgraden (X-Richtung, Y-Richtung, Z-Richtung) rela tiv zur Arbeitskammer 17 auf. Dadurch ist eine hohe Positi oniergenauigkeit erreichbar.

[0075] Vorzugsweise weisen sämtliche Fluidwerkzeugein heiten 30 dieselbe Anzahl an Fluidwerkzeugen 37 auf. Wenn eine Fluidwerkzeugeinheit 30 mehrere Fluidwerkzeuge 37 auf weist, beispielsweise ein erstes Fluidwerkzeug 37a und ein zweites Fluidwerkzeug 37b (Figuren 3 und 4), sind die Flu idwerkzeuge 37a, 37b entlang einer Richtung nebeneinander oder übereinander angeordnet, vorzugsweise in Y-Richtung. Das Anordnen der Fluidwerkzeuge 37a, 37b nebeneinander oder übereinander ist insbesondere derart, dass rechtwinklig zu dieser Anordnungsrichtung, beispielsgemäß in X-Richtung, kein Versatz zwischen den Fluidwerkzeugen 37a, 37b einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 besteht.

[0076] In Z-Richtung können die Fluidwerkzeuge 37a, 73b einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 unterschiedlich positioniert sein und insbesondere unterschiedlich weit in die Arbeitskammer 17 hineinragen. Vorzugsweise befindet sich von jeder Fluidwerkzeugeinheit 30 lediglich ein Fluid werkzeug 37a oder 37b in einer Arbeitsstellung zur Bearbei tung des zugeordneten Werkstücks 16, während das jeweils andere Fluidwerkzeug 37b oder 37a eine Rückzugstellung ein nimmt, in der es weiter vom zugeordneten Werkstück 16 ent fernt ist als das Fluidwerkzeug, das sich in der Arbeits stellung befindet. In den Figuren 3 und 4 ist schematisch dargestellt, dass sich jeweils das erste Fluidwerkzeug 37a in der Arbeitsstellung befindet, während jeweils das zweite Fluidwerkzeug 37b eine Rückzugstellung einnimmt. In der Rückzugstellung kann ein Fluidwerkzeug vollständig außer halb der Arbeitskammer 17 angeordnet sein, was allerdings nicht zwingend erforderlich ist.

[0077] In Figur 4 ist schematisch ein Ausführungsbei spiel zur Anordnung der Fluidwerkzeuge 37a, 37b einer je weiligen Fluidwerkzeugeinheit 30 veranschaulicht, bei der die Fluidwerkzeuge 37a, 37b in X-Richtung nebeneinander an geordnet sind. In diesem Fall wird der Querabstand q je weils zwischen den Längsmittelebenen E durch die beiden ersten Fluidwerkzeuge 37a unmittelbar benachbarter Fluid werkzeugeinheiten 30 sowie zwischen den beiden zweiten Flu idwerkzeugen 37b der unmittelbar benachbarten Fluidwerk zeugeinheiten 30 gemessen.

[0078] In Abwandlung zu den dargestellten Ausführungs beispielen ist es auch möglich, die Fluidwerkzeuge 37a, 37b einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 in Y-Richtung ne beneinander oder übereinander und dabei in X-Richtung mit Versatz zueinander anzuordnen. Der Querabstand q wird dann analog zu der Illustration in Figur 4 zwischen den jeweili gen Längsmittelebenen E rechtwinklig zur X-Richtung be stimmt.

[0079] Zur Bearbeitung der Werkstücke 16 in der Arbeits kammer 17 werden die Fluidwerkzeugeinheiten 30 durch die Steuereinrichtung 27 angesteuert, was in den Figuren 1-3 schematisch anhand eines vierten Steuersignals S4 und eines fünften Steuersignals S5 für die Fluidwerkzeugeinheiten 30 veranschaulicht ist. Das wenigstens eine Fluidwerkzeug 37 jeder Fluidwerkzeugeinheit 30 wird während der Bearbeitung des zugeordneten Werkstücks 16 zur Abgabe wenigstens eines Fluidstrahls angesteuert. Mittels des Fluidstrahls kann das zugeordnete Werkstück 16 bearbeitet werden, z.B. entgratet oder gereinigt oder abgeblasen werden. Abhängig von der Ar beitsaufgabe kann das jeweils geeignete Fluidwerkzeug 37 einer Fluidwerkzeugeinheit 30 ausgewählt und angesteuert werden. Zum Beispiel können die Fluidwerkzeuge 37 einer Fluidwerkzeugeinheit 30 mit unterschiedlichen Fluiden und/oder unterschiedlichen Drücken des abgegebenen Fluids und/oder unterschiedlichen Düsen zur Abgabe des wenigstens einen Fluidstrahls arbeiten. Dabei kann ein Werkzeugwechsel sehr schnell dadurch erfolgen, dass das gewünschte Fluid werkzeug 37 in die Arbeitsstellung und das wenigstens eine andere, nicht benötigte Fluidwerkzeug 37 in eine Rückzug stellung gebracht wird. Durch diese Ausgestaltung kann auf zusätzliche Werkzeugrevolver, Greifer oder andere Werkzeug wechseleinrichtungen verzichtet werden.

[0080] Jedes Fluidwerkzeug 37 kann mehrere Düsen und/o der Werkzeugteile für verschiedene Arbeitsaufgaben aufwei sen. Die Düsen und/oder Werkzeugteile können relativ zum Werkstück 16 ausrichtbar oder auch während der Bearbeitung bewegbar sein, beispielsweise drehbar um eine Drehachse an getrieben sein. Jedem Fluidwerkzeug 37 können unterschied liche Fluide und/oder Fluide mit unterschiedlichen Drücken bereitgestellt werden, die mit der jeweils aktuelle verwen deten Düse und/oder dem aktuell verwendeten Werkzeugteil ausgestoßen werden.

[0081] Die Steuereinrichtung 27 kann zumindest zeitweise in einem Synchronarbeitsmodus arbeiten, in dem sämtliche Fluidwerkzeugeinheiten 30 synchron gesteuert bzw. betrieben werden, so dass das wenigstens eine in der Arbeitskammer 17 angeordnete Werkstück 16 synchron, d.h. zeitgleich und mit identischen Arbeitsabläufen bearbeitet wird. Auf diese Weise können in der Arbeitskammer 17 identische oder zumin dest teilweise identische Werkstücke 16 oder ein Werkstück mit identischen oder zumindest teilweise identischen Werk stückteilen effizient bearbeitet werden.

[0082] Es ist optional möglich, die Steuereinrichtung 27 vom Synchronarbeitsmodus in einen Individualarbeitsmodus umzuschalten. Im Individualarbeitsmodus können die vorhan denen Fluidwerkzeugeinheiten 30 unterschiedlich gesteuert werden im Hinblick auf die Bewegung und/oder die Position ihrer Fluidwerkzeuge 37 und/oder im Hinblick auf die Abgabe wenigstens eines Fluidstrahls durch die Fluidwerkzeuge 37. Während des Individualarbeitsmodus arbeiten die Fluidwerk zeugeinheiten 30 nicht synchron, sondern voneinander ver schieden, wobei auch lediglich nur eine oder zumindest nicht alle der vorhandenen Fluidwerkzeugeinheiten 30 aktiv sein können. Beispielsweise kann während des Individualar beitsmodus die Position des wenigstens einen Fluidwerkzeugs 37 einer oder mehrerer Fluidwerkzeugeinheiten 30 unverän derlich beibehalten werden, während das wenigstens eine Fluidwerkzeug 37 einer oder mehrerer anderer Fluidwerkzeug einheiten 30 während des Individualarbeitsmodus in Z-Rich- tung bewegt oder positioniert wird und zur Bearbeitung des zugeordneten Werkstücks 16 oder Werkstückteils wenigstens einen Fluidstrahl ausstößt.

[0083] Die Kopplung mehrerer Fluidwerkzeuge 37 einer ge meinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 und/oder verschiedener Fluidwerkzeugeinheiten 30 eines kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Beispielsweise kann die Kopplung steue rungstechnisch oder mechanisch hergestellt werden. In den Figuren 5-9 sind unterschiedliche Ausführungsformen der Ausgestaltung der Werkzeugpositioniereinrichtung 38 schema tisch veranschaulicht. Die Ausgestaltungen werden basierend auf Fluidwerkzeugeinheiten 30 erläutert, die jeweils ein erstes Fluidwerkzeug 37a und ein zweites Fluidwerkzeug 37b aufweisen. In Abwandlung zu den dargestellten Ausführungs beispielen kann jede Fluidwerkzeugeinheit 30 auch lediglich ein Fluidwerkzeug 37 (Figuren 1 und 2) oder mehr als zwei Fluidwerkzeuge 37 aufweisen.

[0084] Bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen erfolgt die Kopplung des ersten Fluidwerk zeugs 37a und des zweiten Fluidwerkzeugs 37b einer gemein samen Fluidwerkzeugeinheit 30 derart, dass jeweils eines der Fluidwerkzeuge 37a oder 37b in Z-Richtung nach vorne und das jeweils andere Fluidwerkzeug 37b oder 37a in Z- Richtung nach hinten (vom zugeordneten Werkstück 16 weg) bewegt wird. Dadurch ist es möglich, das eine Fluidwerkzeug in die Arbeitsstellung und das jeweils andere Fluidwerkzeug in die Rückzugstellung zu bringen. Die Fluidwerkzeuge 37a, 37b einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 bewegen sich stets gegenläufig. [0085] Ein Ausführungsbeispiel zur mechanischen Kopplung des ersten Fluidwerkzeugs 37a und des zweiten Fluidwerk zeugs 37b ist in Figur 5 dargestellt. Die Kopplung kann beispielsweise über ein gemeinsames Antriebszahnrad 42 und damit in Eingriff stehende Zahnstangen 43 erfolgen. Jedes Fluidwerkzeug 37a, 37b weist dazu eine sich in Z-Richtung erstreckende Zahnstange 43 auf. Die Zahnstangen 43 liegen sich gegenüber, beispielsgemäß in Y-Richtung. Sie stehen mit dem dazwischen angeordneten, gemeinsamen Antriebszahn rad 42 in Eingriff.

[0086] Das Antriebszahnrad 42 ist drehbar um eine An triebsachse A gelagert, die in X-Richtung ausgerichtet ist. In Z-Richtung ist das Antriebszahnrad 42 gegenüber dem Werkzeugträger 31 bzw. der Arbeitskammer 17 unbeweglich an einem Lagerteil 44 gelagert. Das Lagerteil 44 ist insbeson dere Bestandteil des Werkzeugträgers 31.

[0087] Das Antriebszahnrad 42 ist mit einem zugeordneten Antrieb 45 antriebsverbunden. Der Antrieb 45 ist beim Aus führungsbeispiel durch einen Servomotor 46 gebildet. Als Antrieb 45 könnte alternativ auch ein pneumatischer Antrieb oder ein hydraulischer Antrieb verwendet werden. Der An trieb 45 bzw. der Servomotor 46 wird durch die Steuerein richtung 27 angesteuert, beispielsweise mittels des dritten Steuersignals S3.

[0088] Die Antriebskopplung zwischen dem Servomotor 46 und dem Antriebszahnrad 42 erfolgt beispielsgemäß unter Zwischenschaltung einer Getriebestufe 47 mit einem ersten Getrieberad 48 und einem zweiten Getrieberad 49. Das erste Getrieberad 48 ist drehtest mit dem Antrieb 45 und bei spielsgemäß dem Servomotor 46 verbunden. Das zweite Getrie berad 49 ist drehtest mit dem Antriebszahnrad 42 verbunden, beispielsweise mittels einer Antriebswelle 50, die sich entlang der Antriebsachse A erstreckt. Beim Ausführungsbei spiel sind die Getrieberäder 48, 49 als Zahnräder ausgebil det, die unmittelbar miteinander in Eingriff stehen. Alter nativ dazu könnten die Getrieberäder 48, 49 auch reib schlüssig aneinander anliegen oder über einen Riemen, ins besondere Zahnriemen, miteinander gekoppelt sein.

[0089] Durch Betätigung des Antriebs 45 kann das An triebszahnrad 42 in eine Drehbewegung um die Antriebsachse A versetzt werden, so dass sich die damit in Eingriff ste henden Zahnstangen 43 linear in Z-Richtung gegenläufig zu einander bewegen. Abhängig von der Drehrichtung des An triebszahnrades 42 bewegt sich das erste Fluidwerkzeug 37a auf das zu bearbeitende Werkstück 16 zu und das zweite Flu idwerkzeug 37b vom zu bearbeitenden Werkstück 16 weg oder umgekehrt .

[0090] Grundsätzlich weist die Werkzeugpositionierein richtung 38 wenigstens einen Antriebsstrang 51 mit jeweils wenigstens einem ansteuerbaren Antrieb 45 und wenigstens einer Antriebswelle 50 auf. Ein einziger Antriebsstrang 51 ist ausreichend. Innerhalb eines Antriebsstrangs 51 kann eine mechanische Antriebskopplung zwischen dem Antrieb 45 und dem wenigstens einen angetriebenen Fluidwerkzeug 37 hergestellt werden oder besteht dauerhaft. Mehrere separate Antriebsstränge können vorhanden sein und sind vorzugsweise ausschließlich steuerungstechnisch gekoppelt. Ein Mittel zur mechanischen Zwangskopplung von separaten Antriebs strängen ist vorzugsweise nicht vorhanden. [0091] Der in Figur 5 dargestellte Antriebsstrang 51 kann gleichzeitig für mehrere Fluidwerkzeugeinheiten 30 verwendet werden, indem auf der Antriebswelle 50 entlang der Antriebsachse A mehrere Antriebszahnräder 42 angeordnet werden, die mit den Zahnstangen 43 der Fluidwerkzeuge 37a, 37b der betreffenden Fluidwerkzeugeinheit 30 in Eingriff stehen, wie es in Figur 6 beispielhaft für zwei Fluidwerk zeugeinheiten 30 dargestellt ist. Die Anordnung lässt sich aber beliebig auf mehr als zwei Fluidwerkzeugeinheiten 30 erweitern. Da der Aufbau des Antriebsstrangs 51 gemäß Figur 6 im Wesentlichen dem Aufbau des Antriebsstrangs 51 aus Fi gur 5 entspricht, kann auf die vorstehende Beschreibung verwiesen werden.

[0092] Als optionale Ausführung kann in der Antriebs welle 50 zwischen dem zweiten Getrieberad 49 und einem An triebszahnrad 42 einer der Fluidwerkzeugeinheiten 30 eine schaltbare Kupplung 52 angeordnet sein. Die schaltbare Kupplung 52 kann mittels eines sechsten Steuersignals S6 durch die Steuereinrichtung 27 angesteuert werden. Die schaltbare Kupplung 52 kann dadurch zwischen einem Kopp lungszustand und einem Entkopplungszustand umgeschaltet werden. Im Kopplungszustand sind die auf der Antriebswelle 50 angeordneten Antriebszahnräder 42 drehfest mit dem zwei ten Getrieberad 49 verbunden. Im Entkopplungszustand ist lediglich eines der beiden Antriebszahnräder 42 drehfest mit dem zweiten Getrieberad 49 verbunden, während das je weils andere Antriebszahnrad 42 vom zweiten Getrieberad 49 entkoppelt ist. Im Entkopplungszustand der Kupplung 52 wer den somit lediglich die Fluidwerkzeuge 37a, 37b einer der beiden Fluidwerkzeugeinheiten 30 bewegt, während die Fluid werkzeuge 37a, 37b der jeweils anderen Fluidwerkzeugeinheit 30 Stillstehen. Beispielsgemäß wird die Kupplung 52 in den Kopplungszustand geschaltet, wenn die Steuereinrichtung 27 im Synchronarbeitsmodus arbeitet und wird in den Entkopp lungszustand geschaltet, wenn die Steuereinrichtung 27 im Individualarbeitsmodus arbeitet.

[0093] Anhand der Figuren 7-9 sind Ausgestaltungen der Werkzeugpositioniereinrichtung 38 mit zwei oder mehr An triebssträngen 51 veranschaulicht, die jeweils einen sepa raten Antrieb 45 bzw. Servomotor 46 aufweisen. Jeder An trieb 45 wird durch die Steuereinrichtung 27 durch ein se parates individuelles Steuersignal S31, S32, S33, S34 ange steuert, die sozusagen Bestandteil des dritten Steuersig nals S3 für die Werkzeugpositioniereinrichtung 38 sind.

[0094] Bei den in den Figuren 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsbeispielen weist die Werkzeugpositioniereinrich tung 38 zwei separate Antriebsstränge 51 auf, wobei jeder Antriebsstrang 51 einer der beiden Fluidwerkzeugeinheiten 30 zugeordnet ist. Die beiden Antriebsstränge 51 sind ent sprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ausgeführt, separat für jede vorhandene Fluidwerkzeugeinheit 30. Auf diese Weise könnten auch mehr als zwei Fluidwerkzeugeinhei ten 30 über jeweils einen zugeordneten Antriebsstrang 51 der Werkzeugpositioniereinrichtung 38 betrieben werden, um die Fluidwerkzeuge 37a, 37b zu bewegen und zu positionie ren. Um eine kompakte Anordnung zu erreichen, können die Antriebe 45 bzw. Servomotoren 46 bezüglich der An triebsachse A auf unterschiedlichen, insbesondere diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein. Die Antriebswel len 50 jedes Antriebsstrangs 51 sind beispielsgemäß entlang einer gemeinsamen Antriebsachse A angeordnet. [0095] Während bei dem in Figur 7 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ein Antriebsstrang 51 genau einer Fluidwerk zeugeinheit 30 zugeordnet ist, kann bei einem anderen Aus führungsbeispiel ein Antriebsstrang 51 jeweils für die ers ten Fluidwerkzeuge 37a jeder Fluidwerkzeugeinheit 30 und ein weiterer Antriebsstrang 51 für die zweiten Fluidwerk zeuge 37b jeder Fluidwerkzeugeinheit 30 vorhanden sein. Bei dieser Ausführungsform hat jeder Antriebsstrang 51 eine An triebswelle 50, die jeweils entlang einer separaten An triebsachse A angeordnet ist. Die Antriebsachsen A sind in Y-Richtung und/oder in Z-Richtung versetzt zueinander ange ordnet, wie es stark schematisiert in Figur 8 veranschau licht ist. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbei spielen stehen die Antriebszahnräder 42 beim Ausführungs beispiel gemäß Figur 8 nur mit jeweils einer zugeordneten Zahnstange 43 in Eingriff. Die beiden Antriebszahnräder 42 der unterschiedlichen Antriebsstränge 51, die einer gemein samen Fluidwerkzeugeinheit 30 zugeordnet sind, sind somit entweder mit dem ersten Fluidwerkzeug 37a oder dem zweiten Fluidwerkzeug 37b über die jeweilige Zahnstange 43 an triebsverbunden. Im Übrigen entspricht der Aufbau der An triebsstränge 51 dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 5-7, so dass auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen werden kann. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6, kann auch hier optional in jeder Antriebswelle 50 eine Kupplung 52 angeordnet sein.

[0096] Bei dem in Figur 9 veranschaulichten Ausführungs beispiel der Werkzeugpositioniereinrichtung 38 ist für je des vorhandene Fluidwerkzeug 37a, 37b ein separater An triebsstrang 51 vorhanden, beispielsgemäß also vier sepa rate Antriebsstränge 51 mit jeweils einem Antrieb 45, einer Getriebestufe 47, einem Antriebszahnrad 42 und einer Zahn stange 43. Der Aufbau jedes Antriebsstrangs 51 entspricht dem Aufbau des Antriebsstrangs 51 aus Figur 5. Allerdings steht jedes Antriebszahnrad 42 lediglich mit einer Zahn stange 43 des zugeordneten Fluidwerkzeugs 37a oder 37b in Eingriff. Die einer gemeinsamen Fluidwerkzeugeinheit 30 zu geordneten Antriebswellen 50 und Antriebszahnräder 42 sind in Y-Richtung und/oder in Z-Richtung versetzt zueinander angeordnet. Beispielsgemäß erstrecken sich die Antriebswel len 50, die jeweils den ersten Fluidwerkzeugen 37a zugeord net sind, entlang einer gemeinsamen Antriebsachse A und die Antriebswellen 50, die jeweils den zweiten Fluidwerkzeugen 37b zugeordnet sind, erstrecken sich entlang einer weiteren gemeinsamen Antriebsachse A. Die Antriebsachsen A sind in Y-Richtung und/oder in Z-Richtung versetzt zueinander ange ordnet.

[0097] Bei den in den Figuren 8 und 9 dargestellten Aus führungsbeispielen könnten die Antriebswellen 50 auch ent lang einer gemeinsamen Antriebsachse A angeordnet werden, wenn zumindest eine der Antriebswellen als Hohlwelle ausge bildet ist. Die Antriebszahnräder 42 und Zahnstangen 43 sind dann in X-Richtung zueinander versetzt angeordnet.

[0098] Zusätzlich oder alternativ kann der wenigstens eine Antrieb 45 bzw. seine Motorwelle entlang der oder koa xial zur Antriebsachse A angeordnet sein. Dazu kann bei spielsweise die Motorwelle als Hohlwelle ausgebildet sein, so dass der Antrieb 45 einen Hohlwellenmotor bildet.

[0099] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Getriebestufe 47 oder eine zusätzliche Getriebestufe des Getriebes zwischen Antrieb 45 und Antriebszahnrad 42 eine Winkelgetriebestufe sein. Der Antrieb 45 kann dann eine Mo torwelle aufweisen, die sich rechtwinkelig zur An triebsachse A erstreckt, beispielsweise in die Y-Richtung.

[0100] Die Antriebe 45 der Antriebsstränge 51 sind bei- spielsgemäß um die beiden Antriebsachsen A verteilt ange ordnet, was in Figur 9 lediglich stark schematisiert veran schaulicht ist.

[0101] Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen die Werkzeugpositioniereinrichtung 38 mehrere separate An triebsstränge 51 aufweist, können diese Antriebsstränge 51 steuerungstechnisch koordiniert betrieben bzw. gekoppelt werden. Im Synchronarbeitsmodus kann daher analog zu einer mechanischen Kopplung eine synchrone Bewegung des wenigs tens einen Fluidwerkzeugs 37 jeder Fluidwerkzeugeinheit 30 durchgeführt werden. Im Individualarbeitsmodus können die Antriebsstränge 51 unabhängig voneinander angesteuert wer den. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann auf eine Kupp lung 52 zum Entkoppeln eines Teils eines Antriebsstrangs 51 zur Realisierung des Individualarbeitsmodus verzichtet wer den. Im Hinblick auf die Kosten ist eine Ausführungsform mit möglichst wenigen Antrieben 45 bzw. möglichst wenigen Servomotoren 46 bevorzugt.

[0102] Die Erfindung betrifft eine Fluidbearbeitungsma schine 15 sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von wenigs tens einem Werkstück 16 mit wenigstens einem Fluidstrahl in einer gemeinsamen Arbeitskammer 17. Ein einziges Werkstück 16 hat in einer X-Richtung Werkstückteile in einen Querab stand q oder mehrere Werkstücke sind in X-Richtung im Quer abstand q angeordnet und können durch jeweils eine zugeord- net Fluidwerkzeugeinheit 30 bearbeitet werden. Jede Fluid werkzeugeinheit 30 weist wenigstens ein Fluidwerkzeug 37 auf. Ein Werkzeugträger 31 gibt die Position der Fluidwerk zeugeinheiten 30 und Fluidwerkzeuge 37 in X-Richtung und Y- Richtung vor, die an dem gemeinsamen Werkzeugträger 31 an geordnet sind. Relativ zum Werkzeugträger 31 sind die Flu idwerkzeuge 37 in Z-Richtung bewegbar und positionierbar. Hierzu ist eine Werkzeugpositioniereinrichtung 38 vorhan den. In einem Synchronarbeitsmodus werden die Fluidwerk zeuge 37 der Fluidwerkzeugeinheiten 30 synchron bewegt, so dass eine synchrone Fluidbearbeitung des wenigstens einen Werkstücks 16 erfolgen kann. In einem Individualarbeitsmo dus können die Fluidwerkzeuge 37 der unterschiedlichen Flu idwerkzeugeinheiten 30 unabhängig voneinander oder koordi niert verschieden voneinander positioniert und/oder bewegt werden.

[0103] Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Relativbewegungen zwischen den Fluidwerkzeugen 37 und den Werkstücken 16 während der Werkstückbearbeitung mittels der Werkzeugpositioniereinrichtung 38 durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich dazu könnte für diesen Zweck auch die Werkstückpositioniereinrichtung 23 verwendet wer den.

Bezugszeichenliste :

15 Fluidbearbeitungsmaschine

16 Werkstück

17 Arbeitskammer

20 Halteeinrichtung

21 Werkstückhandhabungssystem

22 Drehteller

23 Werkstückpositioniereinrichtung

27 Steuereinrichtung

28 Querstrebe

29 Basis

30 Fluidwerkzeugeinheit

31 Werkzeugträger

32 Trägerpositioniereinrichtung

33 Einstelleinrichtung

37 Fluidwerkzeug

37a erstes Fluidwerkzeug 37b zweites Fluidwerkzeug

38 Werkzeugpositioniereinrichtung

39 Positioniersystem

42 Antriebszahnrad

43 Zahnstange

44 Lagerteil

45 Antrieb

46 Servomotor

47 Getriebestufe

48 erstes Getrieberad 49 zweites Getrieberad

50 Antriebswelle

51 Antriebsstrang

52 Kupplung

I Bearbeitungsstellung

II Werkstückwechselstellung

A Antriebsachse

B individuelle Drehachse

C gemeinsame Drehachse

D Basisachse

E Längsmittelebene q Querabstand

51 erstes Steuersignal

52 zweites Steuersignal

53 drittes Steuersignal

531 Antriebssteuersignal

532 Antriebssteuersignal

533 Antriebssteuersignal

534 Antriebssteuersignal

54 viertes Steuersignal

55 fünftes Steuersignal

X X-Richtung

Y Y-Richtung

Z Z-Richtung