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Die Erfindung bezieht sich auf ein Transportsystem für Behandlungsmaschinen.
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Beispielsweise kann ein derartiges Transportsystem u. a. ein Transportkettensystem mit umlaufenden Transportelementen umfassen, die von kettenartig miteinander verbundenen Transportpaletten gebildet sind. Derartige Transportkettensysteme sind in verschiedenen Ausführungen und für verschiedene Anwendungen bekannt.
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Auch sind aus dem Stand der Technik bereits Transportkettensysteme bekannt, bei denen das Transportelement entlang einer Transportstrecke bewegt wird, deren Bewegungsbahn zumindest abschnittsweise einen konkaven Verlauf aufweist, so dass insbesondere die Transportpaletten dazu ausgebildet sein müssen, an der durch ihre jeweilige Oberseite gebildete Transportebene diese konkave Bewegungsbahn zur Beförderung der Gegenstände bereitzustellen. In der Regel ist hierfür eine beidseitige Führungseinrichtung der Transportpaletten vorgesehen, die die Transportpaletten parallel der Bewegungsbahn und damit insbesondere auch parallel der durch die Transportpaletten gebildeten Transportebene, führt.
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Mithin ist es aus dem Stand der Technik auch bereits bekannt, an einem solcherartigen Transportkettensystem Werkzeugelemente zur Bearbeitung von Bauteilen vorzusehen. Diese Werkzeugelemente werden bei Behandlungsmaschinen mittels des Transportkettensystems in einer beispielsweise automatisierten Fertigung an bzw. in verschiedene Bearbeitungspositionen für das Bauteil befördert. Dort werden anschließend von dem jeweiligen Werkzeugelement ein oder mehrere Bearbeitungsschritte an dem Bauteil vorgenommen. Hierfür kann es erforderlich sein, dass das Werkzeugelement, beispielsweise ein Greifer, ein Sauger, ein Sensor oder eine Kamera, für den jeweiligen Bearbeitungsvorgang mit Energie und/oder Daten beaufschlagt werden muss. Die Bereitstellung und/oder Zuführung der für das Betreiben notwendigen Energie und/oder Daten der an dem Transportkettensystem vorgesehenen Werkzeugelemente kann über eine Energiezuführungskette erfolgen.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2015 107 113 A1 ist ein Transportsystem für Behandlungsmaschinen, insbesondere in Form von Montage- und/oder Fertigungsautomaten, mit einem Transportelement bekannt geworden, welches aus einer Vielzahl von nach Art von Kettengliedern an Kettengelenken gelenkig miteinander verbundenen Transportpaletten besteht und eine in sich geschlossene Schlaufe bildet, die über wenigstens zwei Kettenräder geführt und durch wenigstens einen Antrieb in einer Transportrichtung angetrieben, vorzugsweise taktweise angetrieben ist.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 10 2012 008 478 A1 ein Transportband bekannt geworden, das aus einer umlaufenden Kunststoffgliederkette besteht, die über eine Antriebswelle und eine Umlenkwelle geführt ist, und Kunststoffglieder der Kette als ein Zugtrum auf einer Fläche gleitend geführt werden und als ein Leertrum unterhalb des Zugtrums zurücklaufen. Einige der Kunststoffglieder sind mit elektrischen Anschlüssen versehen, die am Zugtrum von der Oberseite der Kunststoffglieder zugänglich sind, und dass in der Näher der elektrischen Anschlüsse an den Kunststoffgliedern auf der entgegengesetzten Seite Stromabnehmer vorgesehen sind, die auf zwischen dem Zugtrum und dem Leertrum in Längsrichtung des Transportbandes verlaufenden Stromschienen liegen und auf diesen mit der Bewegung des Zugtrums gleiten, und dass die elektrischen Anschlüsse mit den Stromabnehmern elektrisch leitend verbunden sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Transportsystem für Behandlungsmaschinen aufzuzeigen, welches sich durch eine hochpräzise und nahezu toleranzfreie Führung des Transportkettensystems auszeichnet und gleichzeitig eine möglichst einfache konstruktive Anbindung der Energieführungskette an das Transportkettensystem ermöglicht. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung.
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Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein Transportsystem für Behandlungsmaschinen vorzusehen, umfassend wenigstens ein Transportkettensystem mit wenigstens einer mit dem Transportkettensystem in Wirkverbindung stehenden Energiezuführungskette, wobei das Transportkettensystem wenigstens ein Transportelement aufweist, welches aus einer Vielzahl von über Kettengelenke gelenkig miteinander zu einer geschlossenen Schleife verbundenen Kettengliedern besteht und über wenigstens ein Kettenrad in zumindest einer Transportrichtung umlaufend antreibbar ist, wobei die Kettenglieder jeweils als Transportpaletten ausgebildet sind, wobei die Energiezuführungskette zur Zuführung und/oder Bereitstellung von Energie und/oder Daten an die umlaufenden Transportpaletten ausgebildet ist, wobei zumindest an einer Transportpalette ein plattenförmiges Halte- und Versorgungselement angeordnet ist, wobei das plattenförmige Halte- und Versorgungselement jeweils an einer von der Transportpalette abgewandten Oberseite einen Halte- und/oder Montageabschnitt zur lösbaren Befestigung von Werkzeugelementen aufweist, und wobei das plattenförmige Halte- und Versorgungselement einen von der Transportpalette seitlich wegstehenden Anschlussabschnitt aufweist, über den die Wirkverbindung mit der Energieführungskette herstellbar ist.
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Besonders vorteilhaft kann die Wirkverbindung mit der wenigstens einen Energieführungskette an einer der Oberseite abgewandten Unterseite des plattenförmigen Halte- und Versorgungselementes hergestellt werden.
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Weiterhin vorteilhaft kann die wenigstens eine Energieführungskette über den wegstehenden Anschlussabschnitt des plattenförmigen Halte- und Versorgungselementes mit dem Transportkettensystem kinematisch zwangsgekoppelt sein.
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Nochmals bevorzugt kann der Anschlussabschnitt des wenigstens einen Halte- und Versorgungselementes quer, insbesondere rechtwinklig, orientiert zur Transportrichtung von der zugehörigen Transportpalette weg stehen.
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Auch vorteilhaft kann der Anschlussabschnitt des wenigstens einen Halte- und Versorgungselementes wenigstens eine Auslassöffnung aufweisen, über die Kabel, Schläuche oder dergleichen aus einem Führungskanal der wenigstens einen Energieführungskette herausführbar sind.
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Ferner vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass im Bereich der wenigstens einen Auslassöffnung Anschlussmittel vorgesehen sind, an die die Werkzeugelemente zur Beaufschlagung mit Energie und/oder Daten anschließbar sind.
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Bevorzugt können an mehreren Transportpaletten jeweils ein Halte- und Versorgungselement vorgesehen sein, an dem jeweils eine Werkzeugelement lösbar befestigbar ist.
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Dabei kann die wenigstens eine Energieführungskette vorzugsweise seitlich neben dem Transportkettensystem vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft kann die wenigstens eine Energieführungskette eine Umlaufbahn in einer Ebene aufspannen, die parallel oder im Wesentlichen parallel zu der von dem Transportkettensystem aufgespannten Umlaufebene des wenigsten einen Transportelementes verläuft.
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In einer vorteilhaften Ausführungsvariante können mehrere, vorzugsweise zwei, Energieführungsketten vorgesehen sein, die jeweils mit einem gemeinsamen zentralen Energieführungszentrum verbunden sein können.
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Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Werkzeugelemente als mit Energie und/oder Daten ansteuerbare und/oder betreibbare und/oder beaufschlagbare Greifer und/oder Sauger und/oder Sensoren und/oder Kameraeinheiten ausgebildet sind.
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Schließlich kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Transportelement mittels eines Elektromotors getaktet und/oder kontinuierlich antreibbar ausgebildet ist.
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Unter „getaktet“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine intermittierende Linear- und/oder Drehbewegungen verstanden, die sich im Gegensatz zu einer kontinuierlichen Bewegung durch schrittweise oder periodisch wiederkehrende Bewegungsabläufe auszeichnen, und zwar mit einem Stillstand nach oder vor jedem Bewegungsschritt. Ein intermittierend bewegtes Element, das beispielsweise eine, um einen gewissen Winkelbetrag rotierende Antriebswelle eines Antriebs sein kann, vollzieht hierbei ein Bewegungsprofil, bei dem die Antriebswelle periodisch nahezu stoß- und/oder ruckfrei auf eine gewisse Winkelgeschwindigkeit beschleunigt und anschließend wieder abgebremst wird.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Transportsystems;
- 2 in Seitenansicht eine schematisierte Darstellung eines freigestellten Transportkettensystems des erfindungsgemäßen Transportsystems gemäß der 1;
- 3 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Transportsystem gemäß 1;
- 4 in perspektivischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsvariante zweier freigestellter und gelenkig miteinander verbundener Transportpaletten mit einem daran angeordneten Halte- und Versorgungselement des erfindungsgemäßen Transportsystems;
- 5 einen Vertikalschnitt des freigestellten Transportkettensystems im Bereich der ersten und zweiten Führungseinrichtung mit einer Transportpalette gemäß 4;
- 6 einen Perspektivschnitt des Transportkettensystems im Bereich der ersten und zweiten Führungseinrichtung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsvariante einer Transportpalette.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
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Ferner sind zum besseren Verständnis in den Figuren jeweils die senkrecht zueinander verlaufenden Koordinaten- oder Raumachsen X, Y und Z angegeben, von denen bei der dargestellten Ausführungsform die X-Achse und Y-Achse eine horizontale oder im Wesentlichen horizontale XY-Ebene definieren und von denen die Z-Achse senkrecht zu dieser XY-Ebene orientiert ist.
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In den Figuren ist mit 100 ein Transportsystem für Behandlungsmaschinen bezeichnet. Dabei umfasst das Transportsystem 100 wenigstens ein Transportkettensystem 1 mit wenigstens einer mit dem Transportkettensystem 1 in Wirkverbindung stehenden Energiezuführungskette 6.
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Das Transportkettensystem 1 weist mithin ferner wenigstens ein scharnierband- oder kettenartiges Transportelement 2 (Kettenstrang) mit einer Vielzahl von Transportpaletten 3 auf, die über Kettengelenke 20 kettengliederartig und gelenkig miteinander verbunden sind, und zwar zu dem eine geschlossene Schlaufe bildenden Transportelement 2, welches über beispielweise zwei in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der XZ-Ebene voneinander beabstandeten Kettenräder 4 und 5 geführt ist, wie dies insbesondere in 2 nähergehend dargestellt ist.
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Dabei ist wenigstens eines der beiden Kettenrädern 4 und 5, vorzugsweise das Kettenrad 4, unmittelbar, d.h. getriebelos, oder mittelbar, d.h. unter Zwischenschaltung einer Getriebeeinrichtung GE, durch einen Elektromotor EM, bevorzugt durch einen Torquemotor, in zumindest einer Transportrichtung A umlaufend antreibbar. Mit dem Elektromotor EM ist das Transportelement 2 getaktet und/oder kontinuierlich antreibbar. Insbesondere ist die Bewegung des Transportelementes 2 und damit der Transportpaletten 3 getaktet, beispielsweise stufenlos oder im Wesentlichen stufenlos oder in sehr kleinen Stufen steuer- und/oder regelbar, insbesondere hinsichtlich der Größe und/oder Dauer der Bewegungs- und/oder Stillstandsphase der Bewegung des Transportelementes 2 und der Transportpaletten 3 und/oder hinsichtlich der Position des Transportelementes 2 und der Transportpaletten 3 am Beginn und/oder am Ende jeder Bewegungs- und/oder Stillstandsphase der Bewegung.
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Die beiden Kettenräder 4 und 5 sind mit ihren Achsen 4.1 bzw. 5.1 in horizontaler Richtung oder im Wesentlichen in horizontaler Richtung, d.h. parallel zur Y-Achse orientiert in einem Maschinenrahmen 19 gelagert aufgenommen. Dabei ist das Transportelement 2 in dem nicht mit den Kettenrädern 4, 5 in Eingriff stehenden Transportabschnitt der Transportstrecke TS beidseitig mittels einer ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 geführt. In dem nicht in Eingriff mit dem wenigstens einen Kettenrad 4, 5 stehenden Abschnitt der Transportstrecke TS sind die Transportpaletten 3 jeweils beidseitig mittels der an dem Maschinenrahmen 19 angeordneten ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 geführt.
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In der Ausführungsvariante der 1 bis 3 erstreckt sich die an dem Maschinenrahmen 19 angeordnete erste und zweite Führungseinrichtung 30, 31 zumindest zwischen dem ersten und zweiten Kettenrad 4 und 5 und führt das Transportelement 2, insbesondere die einzelnen Transportpaletten 3 des Transportelementes 2, zumindest in diesem Transportabschnitt entlang der Transportstrecke TS - also in dem Transportabschnitt der Transportstrecke TS, in dem die Transportpaletten 3 außer Eingriff mit dem ersten und zweiten Kettenrad 4 bzw. 5 stehen. Die einzelnen Transportpaletten 3 sind somit zumindest abschnittsweise entlang der Transportstrecke TS beidseitig mittels der ersten und zweiten Führungseinrichtung 30 und 31 geführt.
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Das Transportkettensystem 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene ME ausgebildet, die die beiden Achsen 4.1 und 5.1 einschließt sowie auch parallel zu der XY-Ebene orientiert ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Kettenrad 4 durch den Elektromotor EM beispielsweise im Uhrzeigersinn (Pfeil B in 2)entsprechend in Transportrichtung A angetrieben. Dementsprechend läuft auch das frei drehbar am Maschinenrahmen 19 gelagerte und als Umlenkung dienende Kettenrad 5 im Uhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil C um.
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Dabei sind die beiden Kettenräder 4 und 5 identisch ausgebildet, und zwar jeweils als achtteilige Kettenräder, so dass sie jeweils acht Kettenrad-Eingriff- oder Mitnahmebereiche in Form von Aufnahmen 4.2, 5.2 aufweisen. Wie in den Figuren gezeigt, können die Aufnahmen 4.2, 5.2 der Kettenräder 4, 5 dabei drehpositionsabhängig in eine erste und zweite Führungs- und Lagereinrichtung 32, 33 eingreifen, die an den jeweiligen freien Enden GAS1, GAS2 einer Gelenkachse GAS des Kettengelenkes 20 der jeweiligen Transportpaletten 3 vorgesehenen sind (insbesondere gezeigt in 4). In anderen Worten greifen also die ersten und zweiten Führungs- und Lagereinrichtungen 32, 33, die an den freien Enden der jeweiligen Gelenkachsen GAS des Kettengelenkes 4 vorgesehen sind, drehpositionsabhängig formschlüssig in die Aufnahmen 4.2, 5.2 der beiden Kettenräder 4 und 5 ein, so dass mittels des wenigstens einen angetrieben Kettenrades 4 eine Antriebsbewegung in Transportrichtung A auf das Transportelement 2 übertragbar ist. Dabei kann die jeweilige Gelenkachse GAS des entsprechenden Kettengelenkes 20 als einteilige insbesondere einstückige Gelenkstange ausgebildet sein, die sich zwischen ihrem ersten und zweiten freien Ende GAS1, GAS2 derart erstreckt, dass das Kettengelenk 20 jeweils eine zwischen der ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 verlaufende Gelenkachse GAS aufweist. Die Gelenkachse GAS bildet dabei einen Gelenkbolzen des Kettengelenkes 20 zwischen zwei benachbarten Transportpaletten 3 aus.
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Damit bilden die zum Umfang des jeweiligen Kettenrades 4 bzw. 5 hin offenen taschenartigen Aufnahmen 4.2, 5.2 zwischen sich jeweils einen „Kettenradzahn“ aus und besitzen einen Teilungsabstand der gleich der Kettengliedlänge zwischen zwei benachbarten Kettengelenken 20 der Kettenglieder des Transportelementes 2 ist, d.h. gleich der Länge jeder Transportpalette 3 bzw. des mittleren Achsabstandes einer durch die Kettengelenke 20 gebildeten Gelenkachse GAS zwischen zwei in Transportrichtung A aufeinander folgenden Kettengelenken 20.
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Bei eingeschaltetem Elektromotor EM bewegen sich die Transportpaletten 3 somit in Transportrichtung A der geschlossenen Schlaufe des Transportelementes 2 entsprechenden Bewegungsbahn.
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Die von dem Transportelement 2 gebildete Schlaufe ist dabei in der Ausführungsvariante der 1 bis 3 in einer vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Ebene, d.h. in der XZ-Ebene angeordnet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die von dem Transportelement 2 gebildete Schlaufe in einer horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Ebene, d.h. in einer XY-Ebene, anzuordnen. Die räumliche Ausrichtung der von dem Transportelement 2 gebildeten Schlaufe ist dabei auf keine der beispielhaft gezeigten Ausführungsvarianten festgelegt. Vielmehr ist das Transportelement 2 in jeder beliebigen Ausrichtung im dreidimensionalen Raum anordenbar.
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Die Transportpaletten 3 können an ihren jeweiligen Oberseiten 3.1 eine bahnartige Transport- oder Haltefläche TF ausbilden. Erfindungsgemäß ist die Energieführungskette 6 zur Zuführung und/oder Bereitstellung von Energie und/oder Daten an die umlaufenden Transportpaletten 3 ausgebildet. Zumindest an einer Transportpalette 3 ist dabei ein plattenförmiges Halte- und Versorgungselement 7 angeordnet.
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Ferner weist das plattenförmige Halte- und Versorgungselement 7 jeweils an einer von der Transportpalette 3 abgewandten Oberseite 7.1 einen Halte- und/oder Montageabschnitt 8 zur lösbaren Befestigung von Werkzeugelementen 15 auf sowie weiterhin einen von der Transportpalette 3 seitlich wegstehenden Anschlussabschnitt 9, über den die Wirkverbindung mit der Energieführungskette 6 herstellbar ist.
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Insbesondere ist die Wirkverbindung mit der Energieführungskette 6 an einer der Oberseite 7.1 abgewandten Unterseite 7.2 des plattenförmigen Halte- und Versorgungselements 7 herstellt, insbesondere mit der Unterseite 7.2 im Bereich des wegstehenden Anschlussabschnittes 9. Dabei ist die jeweilige Unterseite 7.2 eines entsprechenden Anschlussabschnittes 9 zur Herstellung der Wirkverbindung mit der Energieführungskette 6 verbunden, beispielweise verschraubt, verklebt, verlötet oder verschweißt.
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Bevorzugt kann über den wegstehenden Anschlussabschnitt 9 des plattenförmigen Halte- und Versorgungselementes 7 auch eine kinematische Zwangskopplung mit der Energieführungskette 6 herstellt werden, so dass die Energieführungskette 6 über den jeweiligen Anschlussabschnitt 9 mitumlaufend zu dem Transportkettensystem 1 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Energieführungskette 6 damit in Abhängigkeit zu dem Transportkettensystem 1 mitumlaufend, vorzugsweise synchron mitumlaufend, ausgebildet.
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Weiterhin bevorzugt steht der jeweilige Anschlussabschnitt 9 eines entsprechenden Halte- und Versorgungselementes 7 quer, insbesondere rechtwinklig, zur Transportrichtung A orientiert von der zugehörigen Transportpalette 3 ab. Der Anschlussabschnitt 9 ist dabei insbesondere stegförmig, beispielsweise rechteckig ausbildet, und erstreckt sich in seiner Längserstreckung rechtwinklig zur Transportrichtung A des Transportkettensystems 1 und dabei auch rechtwinklig zur Transportrichtung A der Energieführungskette 6. Die Länge des Anschlussabschnittes 9 ist vorteilhaft derart bemessen, dass die Energieführungskette 6 seitlich beabstandet neben dem Transportkettensystem 1 vorgesehen sein kann. Besonders vorteilhaft läuft die Energieführungskette 6 seitlich neben dem Transportkettensystem 1 in einer zur Umlaufbahn des Transportelementes 2 parallelen Umlaufbahn um.
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Besonders vorteilhaft spannt dabei die Umlaufbahn der Energieführungskette 6 eine Ebene in der XZ- Ebene auf, die damit parallel oder im Wesentlichen parallel zu der von dem Transportkettensystem 1 aufgespannten Um laufebene des wenigstens einen Transportelementes 2 verläuft. Die von dem Transportelement 2 gebildete Schlaufe ist dabei in der Ausführungsvariante der 1 bis 3 in einer vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Ebene, d.h. in der XZ-Ebene angeordnet.
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Der Halte- und/oder Montageabschnitt 8 ist dabei in seiner geometrischen Dimensionierung, insbesondere in der Dimensionierung seiner zugehörigen Länge und Breite, an die Abmessungen der jeweiligen durch die Oberseite 3.1 einer zugehörigen Transportpalette 3 ausgebildet Grundfläche angepasst. Insbesondere ist der jeweilige Halte- und/oder Montageabschnitt 8 in seiner geometrischen Dimensionierung kongruent zu der Oberseite 3.1 einer zugehörigen Transportpalette 3 ausgebildet.
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Dabei kann der Halte- und/oder Montageabschnitt 8 sowie der zugehörige Anschlussabschnitt 9 eines plattenförmigen Halte- und Versorgungselements 7 einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet sein und sich Anschlussabschnitt 9 unmittelbar an den Halte- und/oder Montageabschnitt 8 anschließen. Beispielweise kann das Halte- und Versorgungselement 7 aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, beispielsweise aus einem Vollmaterial gefräst, sein.
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Mithin ist das Halte- und Versorgungselement 7 im Bereich seines zugehörigen Halte- und/oder Montageabschnittes 8 mit seiner Unterseite 7.2 an der jeweiligen Oberseite 3.1 der Transportpalette 3 angeordnet, insbesondere fest aber lösbar verbunden, beispielweise verschraubt.
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Die nur sehr schematisch dargestellte wenigstens eine Energiezuführungskette
6 ist dabei zur Führung von Kabeln, Schläuchen oder dergleichen ausgebildet. Insbesondere kann die Energieführungskette
6 eine Vielzahl von gegeneinander schwenkbare bzw. abwinkelbare Glieder umfassen, die miteinander verbunden sind und die gemeinsam einen Führungskanal
9 für die Kabel, Schläuche oder dergleichen ausbilden. Die nicht dargestellten Kabel, Schläuche oder dergleichen sind dabei an ihrem einen Ende mit einem zentral angeordneten und vorzugsweise drehbar ausgebildeten Energieführungszentrum
12 verbunden, und ihrem anderen Ende in dem Führungskanal
10 zu einem entsprechenden Werkzeugelement
15 geführt. Das Energieführungszentrum
12 ist seinerseits mit einer nicht nähergehend dargestellten Energieversorgungseinheit und/oder Steuereinrichtung verbunden, das die Energie und/oder Daten über die Kabel, Schläuche oder dergleichen der Energieführungskette
6 für die Werkzeugelemente
15 bereitstellt. Beispielsweise kann von der Energieversorgungseinheit Energie in Form von Strom und/oder Pneumatik und/oder Vakuum und die Steuereinrichtung Daten in Form von Steuerungs- und/oder Regelungsdaten für die Werkzeugelemente
15 bereitstellen. Derartige Energieführungsketten
6 sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden beispielweise auf dem Markt von der Firma igus GmbH unter der Bezeichnung „Pikchain“ vertrieben. Der prinzipielle Aufbau einer derartigen Energieführungskette
6 ist aus der
DE 20 2012 010 236 U1 , der
WO 97/ 17557 oder der
WO 2012/131003 bekannt, auf deren entsprechende Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.
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Bei den Werkzeugelementen 15 kann es sich dabei insbesondere um „intelligente“ Werkzeuge wie beispielsweise Greifer, Sauger, Sensoren oder Kameraeinheiten handeln, für deren Betrieb es notwendig sein kann, diese mit Energie und/oder Daten anzusteuern und/oder zu betreiben und/oder zu beaufschlagen.
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Dabei kann es sich bei den Kabeln, Schläuchen oder dergleichen der Energieführungskette 6 bevorzugt um Steuerleitungen, insbesondere um BUS-Systeme und/oder Stromversorgungsleitungen und/oder Pneumatik-Versorgungsleitungen und/oder Vakuumleitungen handeln. Die Kabel, Schläuche oder dergleichen können zu einzelnen Halte- und Versorgungselementen 7 geführt sein, also für ein einzelnes Halte- und Versorgungselement 7 vorgesehen sein, oder für mehrere Halte- und Versorgungselemente 7. Für den Fall, dass ein Kabel, Schlauch oder dergleichen mit mehreren Halte- und Versorgungselementen 7 zusammenwirkt, kann beispielweise im Bereich eines jeweiligen Halte- und Versorgungelementes 7 eine Abzweigungsstelle in dem Kabel, Schlaub oder dergleichen vorgesehen sein, an der die von einem entsprechenden Kabel, Schlauch oder dergleichen bereitgestellte Energie und/oder Daten für dieses jeweilige Halte- und Versorgungselement 7 abgezweigt wird. Somit können letztlich mehrere Werkzeugelemente 15 über ein einziges Kabel, Schlaub oder dergleichen mit Energie und/oder Daten versorgt werden. Auch können damit mehrere Werkzeugelemente 15 über beispielsweise eine BUS-Verbindung miteinander kommunizieren.
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Bevorzugt werden die Kabel, Schläuche oder dergleichen im Bereich des jeweiligen Anschlussabschnittes 9 eines entsprechenden Halte- und Versorgungselementes 7 aus dem Führungskanal 10 herausgeführt. Insbesondere kann der entsprechende Anschlussabschnitt 9 hierfür wenigstens eine Anschlussöffnung 11 aufweisen, über die die Kabel, Schläuche oder dergleichen aus dem Führungskanal 10 herausführbar sind. Auch können im Bereich der Anschlussöffnungen 11 Anschlussmittel, wie beispielweise Ventile oder elektrische Anschlussbuchsen, vorgesehen sein, an die dann das Werkzeugelement 15 zur Beaufschlagung mit Energie und/oder Daten angeschlossen werden kann. Insbesondere wird damit über die Anschlussabschnitt 9, bevorzugt über die Anschlussöffnungen 11, die Energie und/oder Daten der Kabel, Schläuche oder dergleichen von der Energieführungskette 6 abgegriffen und damit dem Werkzeugelement 15 zugeführt und/oder bereitgestellt.
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Dabei können an mehreren Transportpaletten 3, beispielweise über die gesamte Transportelementlänge, jeweils ein Halte- und Versorgungselement 7 vorgesehen sein, an denen (Halte- und Versorgungselement 7) jeweils wenigstens ein Werkzeugelement 15 lösbar befestigt ist. Für die mehreren mit jeweils einem Halte- und Versorgungselement 7 ausgestatteten Transportpaletten 3 kann eine den Halte- und Versorgungselementen 7 gemeinsame Energieführungskette 6 vorgesehen sein. In anderen Worten wirken also die mehreren Halte- und Versorgungselemente 7 mit einer einzigen Energieführungskette 7 zusammen, die allen Halte- und Versorgungselementen 7 gemeinsam ist und die sämtliche an den jeweiligen Halte- und Versorgungselementen 7 angeordnete Werkzeugelemente 15 mit Energie und/oder Daten versorgt.
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Weiterhin können auch mehrere, beispielsweise zwei, Energieführungsketten 6 vorgesehen sein, die jeweils mit dem zentralen Energieführungszentrum 12 verbunden sein können, also ein gemeinsames zentrales Energieführungszentrum 12 aufweisen können mit dem eine jede Energieführungskette 6 in Wirkverbindung steht. Eine jede der beiden Energieführungsketten 6 kann mit wenigstens einer mit einem Halte- und Versorgungselement 7 versehenen Transportpalette 3 in Wirkverbindung stehen. Insbesondere kann eine jede der beiden Energieführungsketten 6 mit jeweils mehreren mit jeweils einem Halte- und Versorgungselement 7 versehenen Transportpaletten 3 zusammenwirken. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass für eine jede mit einem Halte- und Versorgungselement 7 vorgesehen Transportpalette 3 eine separate, also eigene, Energieführungskette 7 vorgesehen ist.
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Besonders bevorzugt kann das taktgesteuerte Transportkettensystem 1 auch zur Ansteuerung der Werkzeuge verwendet werden, beispielsweise indem an bestimmten vorgegebenen Taktstellen oder Taktpositionen eine Zuführung der entsprechenden Energie und/oder Daten erfolgt.
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Wie insbesondere in den 5 und 6 gezeigt, ist die jeweilige Gelenkachse GAS eines entsprechenden Kettengelenkes 20 dabei an einem ersten freien Ende GAS1 mit der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 in der ersten Führungseinrichtung 30 und an einem zweiten freien Ende GAS2 mit der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 in der zweiten Führungseinrichtung 31 geführt und zwar insbesondere in zwei gegenüberliegenden und parallel zur Transportrichtung A sowie damit vorzugsweise lotrecht zur Gelenkachse GAS orientierten Führungsebenen FE1, FE2. Mithin bildet die erste und zweite Führungseinrichtung 30, 31 in der Ausführungsvarianten der 6 und 7 damit eine horizontale Führung für die jeweilige Gelenkachse GAS aus.
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Zudem umfassen die erste und zweite Führungs- und Lagereinrichtung 32, 33 hierfür jeweils wenigstens ein erstes und zweites Rollenlager 34..37, das beispielsweise als um die Gelenkachse GAS des entsprechenden Kettengelenks 20 drehbar gelagerte Laufrolle ausgebildet sein kann, und die zwischen einer ersten und zweiten, einander gegenüberliegenden und parallel zur Gelenkachse GAS verlaufenden Führungsfläche 30.1, 30.2 bzw. 31.1, 31.2 der jeweiligen ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 geführt sind.
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Insbesondere sind dabei das erste und zweite Rollenlager 34, 35 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 zwischen den einander gegenüberliegenden und parallel zur Gelenkachse GAS verlaufenden Führungsflächen 30.1, 30.2 der ersten Führungseinrichtung 30 und das erste und zweite Rollenlager 36, 37 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 zwischen den einander gegenüberliegenden und parallel zur Gelenkachse GAS verlaufenden Führungsflächen 31.1, 31.2 der zweiten Führungseinrichtung 31 geführt. Somit ist das erste und zweite Rollenlager 34..37 der jeweiligen ersten und zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 32, 33 zwischen den jeweiligen Führungsfläche 30.1, 30.2 bzw. 31.1, 31.2 der entsprechenden ersten bzw. zweiten Führungseinrichtung 30, 31 parallel der Transportrichtung A geführt und damit insbesondere lotrecht der Führungsebenen FE1 und FE2.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Rollenlager 34 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 im Bereich des ersten freien Endes GAS1 um die Gelenkachse GAS drehbar an dieser vorgesehen ist, während das zweite Rollenlager 35 auf der dem zweiten freien Ende GAS2 zugewandten Seite des ersten Rollenlagers 34 ebenfalls um die Gelenkachse GAS drehbar an dieser vorgesehen ist und zwar dem ersten Rollenlager 34 vorzugsweise unmittelbar benachbart anschließend, beispielweise kontaktschlüssig anschließend. Bezogen auf die Längserstreckung der Gelenkachse GAS bildet das erste Rollenlager 34 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 ein erstes äußeres Rollenlager 34 und das zweite Rollenlager 35 ein zweites inneres Rollenlager 35 aus, das entlang der Gelenkachse GAS um näherungsweise die Breite des ersten äußeren Rollenlagers 34 in Richtung des zweiten freien Endes GAS2 versetzt an der Gelenkachse GAS unmittelbar benachbart dem ersten äußeren Rollenlager 34 vorgesehen ist.
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Auf Grund des spiegelsymmetrischen Aufbaus ist das erste Rollenlager 36 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 im Bereich des zweiten freien Endes GAS2 um die Gelenkachse GAS drehbar vorgesehen, während das zweite Rollenlager 37 auf der dem ersten freien Ende GAS1 zugewandten Seite des ersten Rollenlagers 36 ebenfalls um die Gelenkachse GAS drehbar vorgesehen und zwar dem ersten Rollenlager 36 vorzugsweise unmittelbar benachbart anschließend, beispielweise kontaktschlüssig anschließend. Bezogen auf die Längserstreckung der Gelenkachse GAS bildet damit das erste Rollenlager 36 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 ein erstes äußeres Rollenlager 36 und das zweite Rollenlager 37 ein zweites inneres Rollenlager 37 aus, das entlang der Gelenkachse GAS um näherungsweise die Breite des ersten äußeren Rollenlagers 36 in Richtung des ersten freien Endes GAS1 versetzt an der Gelenkachse GAS unmittelbar benachbart dem ersten äußeren Rollenlager 36 vorgesehen ist.
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Dabei sind das jeweilige erste Rollerlager 34, 36 der ersten und zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 32, 33 in einem ersten Anlageabschnitt 30.11, 31.11 der jeweiligen ersten Führungsfläche 30.1, 31.1 und das zweite Rollenlager 35, 37 in einem jeweiligen zweiten Anlageabschnitt 30.21, 31.21 der jeweiligen zweiten Führungsfläche 30.2, 31.2 anliegend und zueinander vorgespannt geführt, wobei der jeweilige erste und zweite Anlageabschnitt 30.11 und 30.21 bzw. 31.11 und 31.21 entlang der Gelenkachse (GAS) zueinander versetzt und einander gegenüberliegend vorgesehen sind.
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Vorteilhaft ist das erste Rollenlager 34 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 an dem ersten Anlageabschnitt 30.11 der ersten Führungsfläche 30.1 anliegend gegen das an dem zweiten Anlageabschnitt 30.21 der zweiten Führungsfläche 30.2 anliegende zweite Rollenlager 35 in der ersten Führungseinrichtung 30 vorgespannt geführt und das erste Rollenlager 36 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 an dem ersten Anlageabschnitt 31.11 der ersten Führungsfläche 31.1 anliegend gegen das an dem zweiten Anlageabschnitt 31.21 der zweiten Führungsfläche 31.2 anliegende zweite Rollenlager 37 in der zweiten Führungseinrichtung 31 vorgespannt geführt.
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Ferner vorteilhaft ist das erste Rollenlager 34 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 an dem ersten Anlageabschnitt 30.11 der ersten Führungsfläche 30.1 anliegend und das an dem zweiten Anlageabschnitt 30.21 der zweiten Führungsfläche 30.2 anliegende zweite Rollenlager 35 in der ersten Führungseinrichtung 30 vorgespannt geführt gegenüber dem an dem ersten Anlageabschnitt 31.11 der ersten Führungsfläche 31.1 anliegenden ersten Rollenlager 36 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 und dem an dem zweiten Anlageabschnitt 31.21 der zweiten Führungsfläche 31.2 anliegend geführten zweiten Rollenlager 37 der zweiten Führungseinrichtung 31.
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Durch die vorgespannte Führung der Gelenkachse GAS in der ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 wirken im Bereich der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 jeweils von dem ersten bzw. zweiten Anlageabschnitt 30.11, 30.21 der ersten Führungseinrichtung 30 lotrecht auf die Gelenkachse GAS gerichtete Vorspannkräfte, die somit entlang der Gelenkachse GAS versetzt und gegenüberliegend, also aufeinander zu gerichtet sind und damit ein Verspannen der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 entlang der Längserstreckung der Gelenkachse GAS in der ersten Führungseinrichtung 30 gegenüber der in der zweiten Führungseinrichtung 31 geführten zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 sicherstellen, während im Bereich der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 jeweils von dem ersten bzw. zweiten Anlageabschnitt 31.11, 31.21 der zweiten Führungseinrichtung 31 lotrecht auf die Gelenkachse GAS gerichtete Vorspannkräfte, die somit entlang der Gelenkachse GAS versetzt und gegenüberliegend, also aufeinander zu gerichtet sind und damit ein Verspannen zweiten ersten Führungs- und Lagereinrichtung 33 entlang der Längserstreckung der Gelenkachse GAS in der zweiten Führungseinrichtung 31 gegenüber der in der ersten Führungseinrichtung 30 geführten ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 sicherstellen.
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Die erste Führungseinrichtung 30 bildet hierfür zwischen der ersten und zweiten Führungsfläche 30.1, 30.2 einen ersten Führungsraum FR1 aus, der im Bereich der ersten und zweiten Anlagefläche 30.11, 30.21 in den ersten Führungsraum FR1 zurückspringt, also in diesem Bereich gestuft ausgebildet ist, derart, dass die erste Führungsrolle 34 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 an der ersten Führungsfläche 30.1 im Bereich des in den ersten Führungsraum FR1 zurückspringenden ersten Anlageabschnitt 30.11 anliegt und die zweite Führungsrolle 35 an der zweiten Führungsfläche 30.2 im Bereich des in den ersten Führungsraum FR1 zurückspringenden zweiten Anlageabschnittes 30.21 anliegt, während die zweite Führungsrolle 35 der ersten Führungs- und Lagereinrichtung 32 an dem nicht in ersten den Führungsraum FR1 zurückspringenden Teilabschnitt von der ersten Führungsfläche 30.1 frei kommt, also insbesondere nicht anliegt und die erste Führungsrolle 34 von dem nicht in den ersten Führungsraum FR1 zurückspringenden Teilabschnitt der zweiten Führungsfläche 30.2 freikommt.
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Zudem bildet auch die zweite Führungseinrichtung 31 zwischen der ersten und zweiten Führungsfläche 31.1, 31.2 einen zweiten Führungsraum FR2 aus, der im Bereich der ersten und zweiten Anlagefläche 31.11, 31.21 in den zweiten Führungsraum FR2 zurückspringt, also in diesem Bereich gestuft ausgebildet ist, derart, dass die erste Führungsrolle 36 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 an der ersten Führungsfläche 31.1 im Bereich des in den zweiten Führungsraum FR2 zurückspringenden ersten Anlageabschnitt 31.11 anliegt und die zweite Führungsrolle 37 an der zweiten Führungsfläche 31.2 im Bereich des in den zweiten Führungsraum FR2 zurückspringenden zweiten Anlageabschnittes 31.21 anliegt, während die zweite Führungsrolle 37 der zweiten Führungs- und Lagereinrichtung 33 an dem nicht in zweiten den Führungsraum FR2 zurückspringenden Teilabschnitt von der ersten Führungsfläche 31.1 frei kommt, also insbesondere nicht anliegt und die erste Führungsrolle 36 von dem nicht in den zweiten Führungsraum FR2 zurückspringenden Teilabschnitt der zweiten Führungsfläche 31.2 freikommt.
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Wird das Transportelement 2 in Transportrichtung A gefördert, so drehen sich die ersten und zweiten Rollenlager 34..37 hierdurch jeweils gegensinnig zueinander um die durch die Gelenkachse GAS gebildete Drehachse. Dabei kann die Gelenkachse GAS über ein Haltemittel 40, beispielsweise eine Madenschrauben, fest aber lösbar in einem Gelenkabschnitt 20.1 der jeweiligen Transportpalette 3 fixiert sein und an einer Drehung, also einer Rotation um die Längserstreckung der Gelenkachse GAS, gehindert werden. Die gegensinnige Drehung der jeweiligen ersten Rollenlager 34, 36 zu den jeweiligen zweiten Rollenlager 35, 37 entsteht durch die jeweils gestufte Ausbildung der entsprechenden ersten und zweiten Führungsräume FR1, FR2, so dass sich die ersten Rollenlager 34, 36 nur an dem ersten Anlageabschnitt, 30.11, 31.11 der jeweiligen ersten Führungsfläche 30.1, 31.1 und die zweiten Rollenlager 35, 37 nur an dem zweiten Anlagenabschnitt 30.21, 31.21 der jeweiligen zweiten Führungsfläche 30.2, 31.2 anliegend abrollen bzw. abwälzen.
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Dabei zeigt die 5 eine Ausführungsvariante der Transportpaletten 3, bei der sich zwischen zwei benachbarten Gelenkachsen GAS an der der Oberseite 3.1 gegenüberliegenden Unterseite 3.2 zwei weitere drehbare Rollenlager 50, 51 an der entsprechenden Transportpalette 3 angeordnet befinden, die in der darstellten Ausführungsvariante zur vertikalen Führung der Transportpaletten 3 zwischen der ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31 sowie einer zwischen den beiden Rollenlagern 50, 51 vorgesehenen weiteren Führungsschiene 52 geführt sind. Die Führungsschiene 52 kann dabei an der ersten und zweiten Führungseinrichtung 30, 31, insbesondere an deren Unterseite, die beispielsweise einen Führungseinrichtungsboden ausbildet, angeordnet, insbesondere verschraubt sein. Insbesondere liegen die beiden Rollenlagen 40,51 hierfür insbesondere an der sich parallel zur Transportrichtung A erstreckenden mittleren Führungsschiene 52 und wälzen bzw. rollen sich an dieser ab.
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Unterschiedlich weisen die Transportpaletten 3 der Ausführungsvariante der 7 diese beiden Rollenlager 50, 51 nicht auf, sondern sind mit ihrer jeweiligen Unterseite 3.2 unmittelbar kontaktschlüssig an einer parallel zur Transportrichtung A verlaufenden Oberseite 52.1 der Führungsschiene 52 vertikal geführt.
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4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsvariante zweier freigestellter und gelenkig über ein Kettengelenk 4 miteinander verbundener Transportpaletten 3 des erfindungsgemäßen Transportsystems 1. Insbesondere weisen die Transportpaletten 3 dabei in ihrem jeweiligen Gelenkabschnitt 20.1 an ihren jeweiligen Oberseiten 3.1 einen elastischen Verbindungsabschnitt 53 auf, der den jeweiligen Gelenkabschnitt 20.1 zweier benachbarter Transportpaletten 3 elastisch überspannt. Insbesondere kann der Verbindungsabschnitt 53 elastisch vorgespannt an den jeweiligen Oberseiten 3.1 zweier benachbarter Transportpaletten 3 angeordnet, insbesondere angenietet, sein. Der Verbindungsabschnitt 53 kann aus einem elastischen natürlichen und/oder künstlichen Textilgewebe hergestellt sein.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Transportsystem
- 1
- Transportkettensystem
- 2
- Transportelement
- 3
- Transportpalette
- 3.1
- Oberseite
- 3.2
- Unterseite
- 4
- Kettenrad
- 4.1
- Achse
- 4.2
- Aufnahme
- 5
- Kettenrad
- 5.1
- Achse
- 5.2
- Ausnahme
- 6
- Energieführungskette
- 7
- Halte- und Versorgungselement
- 7.1
- Oberseite
- 7.2
- Unterseite
- 8
- Halte- und/oder Montageabschnitt
- 9
- Anschlussabschnitt
- 10
- Führungskanal
- 11
- Anschlussöffnung
- 12
- Energieführungszentrum
- 15
- Werkzeugelement
- 19
- Maschinenrahmen
- 20
- Kettengelenk
- 20.1
- Gelenkabschnitt
- 30
- erste Führungseinrichtung
- 30.1
- erste Führungsfläche
- 30.11
- erster Anlageabschnitt
- 30.2
- zweite Führungsfläche
- 30.21
- zweiter Anlageabschnitt
- 31
- zweite Führungseinrichtung
- 31.1
- erste Führungsfläche
- 31.11
- erster Anlageabschnitt
- 31.2
- zweite Führungsfläche
- 31.21
- zweiter Anlageabschnitt
- 32
- erste Führungs- und Lagereinrichtung
- 33
- zweite Führungs- und Lagereinrichtung
- 34..37
- Rollenlager
- 40
- Haltemittel
- 50
- Rollenlager
- 51
- Rollenlager
- 52
- Führungsschiene
- 52.1
- Oberseite
- 53
- Verbindungsabschnitt
- A
- Transportrichtung
- EM
- Elektromotor
- GE
- Getriebeeinrichtung
- GAS
- Gelenkachse
- GAS1
- erstes freies Ende
- GAS2
- zweites freies Ende
- FE1
- erste Führungsebene
- FE2
- zweite Führungsebene
- FR1
- erster Führungsraum
- FR2
- zweiter Führungsraum
- TS
- Transportstrecke
- TF
- Transportfläche
- ME
- Mittelebene
