DE102021134497A1

DE102021134497A1 - Werkzeugspeicher als Linearspeicher

Info

Publication number: DE102021134497A1
Application number: DE102021134497.2A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Hahl
Original assignee: Wassermann Tech GmbH; Wassermann Technologie GmbH
Current assignee: Wassermann Tech GmbH; Wassermann Technologie GmbH
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-06-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus und betrifft einen Magazinspeicher zum Speichern einer Vielzahl von Werkzeugen, die für den schnellen Zugriff über automatisierte Werkzeugwechselvorrichtungen bereitgestellt werden. Um die genannten Werkzeugspeicher und Werkzeugwechselsysteme zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Magazinspeicher (54) eine Mehrzahl an eben ausgebildeten, im Wesentlichen senkrecht gelagerten Trägern (10) für Aufnahmen von Werkzeugen enthält, die vorzugsweise jeweils in einzelnen Modulen (30) enthalten sind, wobei die Träger (10) hintereinander und parallel zueinander mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der nur durch die maximale Verstautiefe der an einem Träger (10) gelagerten Werkzeuge begrenzt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus und betrifft einen Magazinspeicher zum Speichern einer Vielzahl von Werkzeugen, die für den schnellen Zugriff über automatisierte Werkzeugwechselvorrichtungen bereitgestellt werden.
Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Deutschen Patent DE 4 325 774 C2 bekannt. Diese Patentschrift offenbart zwei sogenannte Regalmagazine, die jeweils eine Mehrzahl von Werkzeugen reihenweise in mehreren untereinander und parallel zueinander angeordneten Reihen aufnehmen können. Dabei stehen die beiden Regalmagazine auch wieder parallel zueinander, wobei die Zugriffsflächen für den Zugriff auf die Werkzeuge innen einander gegenüberstehen und halten zwischen sich einen Raum frei, in dem ein Roboter stehen kann, der automatisiert wahlweise auf alle Werkzeuge zugreifen kann. Das Regalmagazin muss in der unmittelbaren Nähe der Werkzeugmaschine stehen, die die verschiedenen Werkzeuge benötigt.
Für eine relativ geringe Vielzahl an benötigten Werkzeugen, etwa zwischen 20 und 50, ist das oben genannte Regalmagazin geeignet. Es ist ein relativ kleiner, maschinennaher Werkzeugspeicher und wird im Folgenden vereinfachend als „kleines System“ bezeichnet. Wenn man jedoch deutlich mehr Werkzeuge benötigt, etwa 500 für die eine Maschine, nochmals 500 für eine andere und z.B. 1000 für eine dritte Maschine, dann ist der oben genannte Regalspeicher zu klein. Da man ihn auch kaum erweitern kann, ohne lange Roboterwege in Kauf nehmen zu müssen, ist dieses Werkzeugspeichersystem nur sehr begrenzt brauchbar.
Für solche Anwendungsfälle bietet der Stand der Technik die Lösung, dass ein Zentralmagazin verwendet wird, das die dann benötigte sehr große Vielzahl von Werkzeugen - im o.g. Beispiel 2000 - speichert, und das von einem shuttle-System bedient wird, das drei Satelliten -Werkzeugspeicher bedient, die jeweils nah bei ihren Werkzeugmaschinen stehen, von denen sie benutzt werden. Dabei kommen als Satellitenspeicher zum Beispiel die eingangs genannten Regalspeicher oder ähnlich gebaute zur Verwendung. Dieses Zentralmagazin mit Shuttle - hier im Folgenden vereinfachend „großes System“ genannt - ist ein roboterbasiertes System, das die für den Produktionsprozess in einem vordefinierten Zeitfenster benötigten Werkzeuge vorsorgend für alle beteiligten Satellitenspeicher befüllt und leert, damit immer zum richtigen Zeitpunkt das jeweils benötigte Werkzeug nahe an der Werkzeugmaschine mit etwas Redundanz und Sicherheit zur Verfügung steht.
Ein solches „großes System“ und dessen Programmierung zieht bei der Ersteinrichtung hohe Kosten nach sich, ist aber auch fehlersensitiv. Denn wenn am Shuttlesystem ein Defekt auftritt, wird der Betrieb aller von ihm versorgten Maschinen möglicherweise unterbrochen. Gerade daher muss das „große System“ sorgfältig programmiert und robust sein. Es erfordert auch eine intensive Wartung. Auch die Entscheidung, wann ein Unternehmen von einem kleinen System auf ein großes System umsteigt, ist betriebswirtschaftlich nicht einfach zu fällen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die eingangs genannten Werkzeugspeicher und Werkzeugwechselsysteme zu verbessern, sodass die oben genannten Nachteile weitgehend vermieden werden können.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Der erfindungsgemäße Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst diese Aufgabe. In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.
Wie man daraus erkennt, werden die Werkzeuge in mehreren, parallel zueinander angeordneten, ebenen Schieberegalen aufgenommen, die als wesentliche Bestandteile jeweils einen flach gebauten Träger, vorzugsweise eine Blechplatte aufweisen, die als Träger für Leisten mit den Aufnahmen der Werkzeuge dient. Diese flach gebauten, vorzugsweise ebenen Träger haben vorzugsweise eine rechteckige Form, stehen bei Benutzung senkrecht und weisen jeweils an der Oberseite und der Unterseite Führungen auf, mittels derer sie parallel zu ihrer eigenen Ebene verschoben werden können. Diese Träger werden im Weiteren als „Schieberegale“ bezeichnet. Die Leisten, die die Aufnahmen für die Werkzeuge tragen, sind „zeilenweise“ untereinander angeordnet. Eine Leiste enthält beispielsweise zehn Aufnahmen für entsprechende zehn dort hinein passende Werkzeuge. Ein Schieberegal kann beispielsweise je nach Verstauhöhe der Werkzeuge mehr oder weniger Leisten aufnehmen, beispielsweise vier Leisten, die parallel zueinander und untereinander an dem ebenen Träger befestigt sind. Somit kann dieses beispielhafte Schieberegal eine Anzahl von 40 Werkzeugen aufnehmen.
Die Schieberegale sind möglichst dicht aneinander und parallel zueinander angeordnet und bilden einen „Hintereinander-Stapel“, um eine möglichst hohe Speicherdichte für die Werkzeuge zu erreichen. Sie können hängend und/ oder stehend in entsprechenden Schiebeführungen gelagert sein und sind durch einen geeigneten Antrieb motorisch verschiebbar. Die unteren Schiebeführungen sind an einer geeigneten Sockelplatte befestigt, die oberen an einer fest stehenden Deckplatte. Sockelplatte und Deckplatte können bevorzugt Teil eines festen Rahmens sein, der den Hintereinander-Stapel von ebenen Trägern umgibt. Beim Hinausschieben eines Schieberegals aus dem Stapel hinaus durchtritt das Schieberegal die Außenkontur des Stapels an einer seiner seitlichen Flächen. Der Rahmen muss dies insoweit zulassen, indem er dort keine feste Wandfläche aufweist, sondern vorzugsweise zwei parallele Säulen, die die Deckplatte mit der Sockelplatte des Rahmens verbinden.
Bevorzugt sind mehrere Schieberegale parallel zueinander und dicht hintereinander in einem Regalmodul in standardisierter Tiefe aufgenommen, das als Ganzes transportierbar ist. Das Regalmodul bildet in diesem Fall den vorgenannten Rahmen. Die Anzahl der Schieberegale, die in einem Regalmodul aufgenommen sind, hängt von der von den Werkzeugen benötigten Verstautiefe ab. Bei kleinen Werkzeugen mit geringer Verstautiefe von ca. 10 cm können beispielsweise acht Schieberegale, bei größeren Werkzeugen mit Verstautiefe von ca. 20 cm beispielsweise nur vier Schieberegale in einem Regalmodul untergebracht sein. Die genannten Schiebeführungen sind dann in einer Deckplatte und einer Grundplatte des Rahmens vorgesehen und somit in das Regalmodul integriert. Ein Regalmodul enthält dann beispielsweise Aufnahmen für 40 x 8 = 320 Werkzeuge.
In bevorzugter Weise kann gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung ein Regalmodul auch als sogenanntes Doppel-Regalmodul aufgebaut sein. Dabei sind zwei Hintereinander-Anordnungen von Schieberegalen rechts bzw. links von einem Zwischenraum angeordnet, der etwa dieselbe Breite besitzt wie die Schieberegale und für das Belade- und Entnahmehandling vorgesehen ist. Ein solches Doppel-Regalmodul ist in den 3A, 3B und 4 skizziert. Die Schiebeführungen der einzelnen Regale sind dabei in einem gemeinsam verwendeten Sockelteil und einem gemeinsam verwendeten Deckteil vorgesehen, die durch zwei vertikal stehende seitliche Rahmenteile stabil miteinander verbunden sind. Bevorzugt werden die genannten Teile aus Blech gebildet und bilden eine rechts-links-oben-unten ringsum geschlossene Konstruktion. Die beiden in Verfahrrichtung des Belade- und Entnahmehandlings liegenden Seitenflächen des Doppel-Regalmoduls bleiben frei, auch zur möglichen Ankopplung weiterer Doppel-Regalmodule derselben Bauart.
Weiter können in einer „Hintereinander“-Anordnung mehrere - beispielsweise sechs - Regalmodule oder die zuletzt beschriebenen Doppel-Regalmodule hintereinander und parallel zueinander aufgestellt werden. Wenn einige Regalmodule weniger, aber dafür größere Werkzeuge beinhalten, kann eine solche Hintereinander"-Anordnung von sechs Regalmodulen eine Anzahl von beispielsweise ca. 1000 Werkzeugen aufnehmen, eine Hintereinander-Anordnung von Doppel-Regalmodulen dementsprechend etwa 2000 Werkzeuge aufnehmen und maschinennah speichern, so dass der automatisierte Zugriff schnell und effizient erfolgen kann. Dabei wird eine Speicherdichte für die Werkzeuge erzielt, die im Stand der Technik bisher einzigartig ist.
Wird ein bestimmtes Werkzeug benötigt, so wird das entsprechende Schieberegal selektiert, aus dem Stapel seitlich hinausgeschoben, so dass das Werkzeug frei zugreifbar ist, und von einem Belade- und Entnahmeroboter, oder im Allgemeinen von einer automatisierten Vorrichtung, hier als „Belade- und Entnahmehandling“ bezeichnet, gegriffen. Das Belade- und Entnahmehandling transportiert das Werkzeug dann zu der Werkzeugmaschine, die das Werkzeug angefordert hat, oder zu einem Zwischenhandling oder einem anderen fahrerlosen Transportsystem (AGV), das die Werkzeuge auf die Maschinen verteilt..
Das Belade- und Entnahmehandling besteht im Wesentlichen aus einer Schienenkonstruktion, die eine lineare Führungsachse zu seiner Bewegung entlang der „Hintereinander“ - Anordnungen von Regalmodulen bildet - sei es neben einer solchen oder zwischen zwei solchen Anordnungen-, des Weiteren aus einem oder zwei Antrieben zum Einziehen eines Schieberegals, hier kurz als „Einzug“ bezeichnet, einem Roboter oder einem sogenannten Vertikalhandling, also einer automatisierten Vorrichtung, die einen Greifarm für das Werkzeug in vertikaler und horizontaler Richtung bewegen kann. Bevorzugt hat die Schienenkonstruktion vordefinierte Kopplungselemente zur Kopplung an entsprechende Gegenstücke, die an den innenliegenden, seitlichen Flächen der Regalmodule bzw. bei den oben genannten Doppel-Regalmodulen an den freien Stirnseiten vorgesehen sind. Damit ist gewährleistet, dass die Schienenkonstruktion und die Regalmodule immer passend zueinander ausgerichtet sind. Dies ist für den automatisierten Einzug einzelner Schieberegale erforderlich.
Die eigentliche Verschiebung eines Schieberegals erfolgt durch einen elektromotorisch bewirkten Einzugsmechanismus, der zum Beispiel unten an einem Sockel des Belade- und Entnahmehandlings fixiert ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung eines zweiseitig arbeitenden Einzugsmechanismus' enthält eine elektromotorisch betriebene Antriebskette, die umlaufend um zwei Zahnräder angeordnet ist, die ihrerseits rechts und links außen am Sockel des Belade- und Entnahmehandlings angeordnet sind. Die Antriebskette weist für den Stapel rechts und den Stapel links vom Zwischenraum einen jeweiligen „Mitnehmerzapfen“ auf, der in eine passende Aufnahme, die an der Unterkante eines jeden Schieberegals dafür vorgesehen ist, eingreifen kann, wenn der Mitnehmerzapfen gerade aus der Umlenkung an dem seitlich angeordneten Zahnrad herausgefahren wird. Die Weiterbewegung der Kette bewirkt dann, dass der Zapfen - im Eingriff mit dem Schieberegal stehend - das Schieberegal aus dem Stapel heraus und in den freien Zwischenraum hineinzieht, so dass der Greifarm am Belade- und Entnahmehandling auf das gewünschte Werkzeug zugreifen kann. Die beiden seitlich am Rand des Belade- und Entnahmehandlings befestigten Zahnräder können mit ihren Achsen senkrecht zu den Regalebenen, oder alternativ mit vertikal ausgerichteten Achsen angeordnet sein.
Dieser Einzugsmechanismus kann vorzugsweise auf beiden Seiten des Belade- und Entnahmehandlings angeordnet sein, also in Verfahrrichtung vorne und hinten. Dadurch verkürzt sich die Länge der gesamten Anlage, weil das Belade- und Entnahmehandling zur Erreichbarkeit der äußeren Schieberegale nicht aus dem Zwischenraum zwischen den Stapeln herausfahren muss.
Der Fachmann erkennt, dass mit dieser erfindungsgemäßen Schieberegalanordnung eine sehr hohe Werkzeugdichte erreicht werden kann, die es ermöglicht, die Werkzeuge in gro-ßer Anzahl nahe bei den zur Nutzung vorgesehenen Maschinen zu platzieren und automatisch zugreifbar zu machen. Dadurch kann auf ein „großes System“ mit Zentralmagazin und Shuttleservice, wie eingangs beschrieben, verzichtet werden.
Das erfindunsgemäße Werkzeugmagazin ist zudem je nach den Bedürfnissen erweiterbar oder kann bei geringerem Bedarf wieder zurückgebaut werden, einfach, indem man Regalmodule hinzufügt oder wieder wegnimmt. Dabei ändert sich weder etwas an der grundsätzlichen Lagerstruktur für die Werkzeuge noch an der grundsätzlichen Zugriffssteuerung durch das Belade- und Entnahmehandling. Es ist daher in einfacher Weise anpassbar an die jeweiligen betrieblichen Bedürfnisse.
Die Aufteilung der Werkzeuge auf die jeweiligen Schieberegale ist nach Durchmesser oder Länge und der resultierenden verstautiefe sehr flexibel gestaltbar. Beispielsweise können die Werkzeuge mit großer Verstautiefe bevorzugt auf einem gemeinsamen Schieberegal angeordnet sein, um die Summe der Abstände zwischen den Schieberegalen eines Moduls möglichst gering zu halten und damit eine hohe Werkzeugdichte zu erzielen. Dabei können an den Leisten, die die Werkzeugaufnahmen tragen, auch unterschiedliche Werkzeugaufnahmetypen und diese auch mit unterschiedlichen Größen angebracht sein. Dadurch ist der erfindungsgemäße Werkzeugspeicher sehr flexibel in der Benutzung.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 A zeigt ein erfindungsgemäßes Schieberegal mit Rollenaufhängung einzeln perspektivisch von schräg oben, 1 B in einer Frontalansicht und 1 C in einer seitlichen Ansicht.
2A und 2B zeigen Konfigurationsbeispiele mit unterschiedlichen Werkzeugformaten
3A und B zeigen Doppel-Regalmodule mit teilweise ausgefahrenem Schieberegal 10 (3A) und eingefahrenem Regal (3B).
4 zeigt eine freigelegte Draufsicht von oben auf ein Doppel-Regalmodul, wobei ein Schieberegal des linken Stapels für den Zugriff durch das Belade- und Entnahmehandling freigeschoben in dem freien Zwischenraum zwischen den Stapeln befindlich dargestellt ist.
5 zeigt eine schematische Frontalansicht auf ein Handling mit Roboter vor einem ausgezogenen Schieberegal in einem Magazin, das aus Doppel-Regalmodulen gebildet ist.
6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben einen linearen Werkzeugspeicher gemäß der Erfindung mit zehn hintereinander angeordneten Doppel-Regalmodulen, die jeweils mehrere Schieberegale beinhalten, sowie ansatzweise einen am Anfang des Zwischenraums befindlichen Roboter für den Zugriff auf die gespeicherten Werkzeuge.
7A zeigt eine erfindungsgemäß angepasste Längsschiene zum Verfahren einer darauf bewegbaren Handlingvorrichtung, die ihrerseits eine vertikal verfahrbare Handlingeinheit trägt, 7B zeigt eine Variation mit einem Roboter als vertikal verfahrbarer Handlingeinheit.
8 zeigt einen Kettenantrieb an der Handlingeinheit zum Verschieben eines Schieberegals sowie die Eingriffstellen der Schieberegale schematisch perspektivisch von schräg oben.
9A und 9B zeigen schematisch und vereinfacht Details des erfindungsgemäß verwendeten Kettenantriebs in einer schrägen Draufsicht von vorn.
10 zeigt eine Handbeladungseinheit zum untypischen Zugreifen durch den Roboter auf Werkzeuge, die nicht in einem der Schieberegale gelagert sind.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
1 A zeigt ein erfindungsgemäßes Schieberegal 10 mit Rollenaufhängung 12 einzeln perspektivisch von schräg oben, 1 B in einer Frontalansicht und 1 C in einer seitlichen Ansicht.
Eine rechteckige Platte 14 aus pulverbeschichtetem Blech mit eine Stärke von 6,0 mm bildet den Träger für Werkzeuge 16, die in dem Regal gespeichert und zugriffsbereit gehalten werden sollen. Die Werkzeuge 16 liegen in geeigneten Werkzeugaufnahmen 18, die ihrerseits in Form von Aufnahmeleisten 20 an der Blechplatte parallel untereinander und horizontal befestigt sind. Die Befestigung der Leisten 20 erfolgt bevorzugt durch Verschraubung.
2A und 2B zeigen zwei exemplarische Konfigurationsbeispiele mit unterschiedlichen Werkzeugformaten. Das Schieberegal in 2A enthält sieben parallel zueinander angeordnete Aufnahmeleisten 20 für Werkzeuge 16, die relativ kurz sind und einen relativ gro-ßen Durchmesser besitzen. Das Schieberegal in 2B enthält vier parallel zueinander angeordnete Aufnahmeleisten 20 für Werkzeuge 16, die länger sind und einen geringeren Durchmesser besitzen als die 2A. Da die Werkzeugleisten bevorzugt lösbar mit der Blechplatte verbunden sind, kann die Bestückung der Schieberegale mit Werkzeugleisten und Werkzeugen sehr flexibel gestaltet sein.
3A und B zeigen erfindungsgemäß ein Doppel-Regalmodul 30 mit teilweise ausgefahrenem Schieberegal 10A (3A) und eingefahrenem Schieberegal 10 (3B).
Zwei Hintereinander-Anordnungen von Schieberegalen 10 sind rechts bzw. links von einem Zwischenraum 32 angeordnet, der etwa dieselbe Breite besitzt wie die Schieberegale 10 und für das Belade- und Entnahmehandling vorgesehen ist. Die Schiebeführungen der einzelnen Schieberegale sind dabei in einem gemeinsam für alle darin befindlichen Schieberegale verwendeten Deckteil 34 vorgesehen, die durch zwei vertikal stehende seitliche Rahmenteile 36 stabil miteinander verbunden sind. Die Rahmenteile 36 sind mit einem Sockelteil 38 verbunden, das dadurch eine gemeinsame Basisfläche bildet. Bevorzugt werden die genannten Teile 34, 36, 38 aus pulverbeschichtetem Blech mit einer Stärke von ca. 8,0 mm gebildet und bilden eine rechts-links-oben-unten ringsum geschlossene Konstruktion. Die beiden in Verfahrrichtung des Belade- und Entnahmehandlings liegenden Seitenflächen des Doppel-Regalmoduls bleiben frei, auch zur möglichen Ankopplung weiterer Doppel-Regalmodule derselben Bauart.
Die Schieberegale sind an ihrer Oberkante in ihrer Position bezgl. der Verfahrrichtung des Handlings fixiert und am Deckteil 34 aufgehängt, hier im Beispiel mittels einer Rollenaufhängung aus Doppelrollen, wobei die Rollen in Tragleisten laufen, die im Deckteil 34 verschraubt sind. Die Tragleisten sind im Beispiel nach unten offene, stabile C-Profilbleche mit der Rollenbreite entsprechenden Nuten an den C-Schenkeln. Die Tragleisten können je nach benötigter Verstautiefe der Werkzeuge in verschiedenen Positionen konfiguriert werden und sind an der geeignetsten Position verschraubbar. Das entsprechende Lochbild im Deckteil 34 gibt diese unterschiedlichen Positionen vor.
Die Schieberegale sind frei hängend aufgehängt und an ihrer jeweiligen Unterkante in Führungen 39 (Details in 8) gegen ungewolltes Hin- und Her-Schwingen in Verfahrrichtung des Handlings fixiert, sowie über ein federndes Rastelement (nicht abgebildet), das vom Sockelteil 38 aus nach oben in eine Aussparung an der Unterkante eines jeden Schieberegals eingreift (nicht abgebildet) und beim gewünschten Ausfahren des Schieberegals gegen den Federdruck die Raststellung verlässt, gegen ungewolltes Ausrollen in den freizuhaltenden Zwischenraum 32 gesichert.
4 zeigt eine freigelegte Draufsicht von oben auf ein Doppel-Regalmodul 30, wobei ein Schieberegal 10 des linken Stapels 40 für den Zugriff durch das Belade- und Entnahmehandling freigeschoben in dem freien Zwischenraum 32 zwischen den Stapeln befindlich dargestellt ist. Der Antrieb für die Verschiebung der Regale 10 wird weiter unten erläutert.
Aus der 4 ist klar erkennbar, dass die Schieberegale 10 dicht an dicht angeordnet sind, um unnötigen Platzbedarf des Linearspeichermagazins zu minimieren.
5 zeigt eine schematische Frontalansicht auf ein Handling 50 mit Roboter 52 vor einem ausgezogenen Schieberegal 10A in einem Werkzeugmagazin, das aus Doppel-Regalmodulen 30 gebildet ist. Das Handling 50 ist auf einer Führungskonstruktion 70 in Längsrichtung durch den Zwischenraum 32 bewegbar, Einzelheiten dazu werden mit Bezug zu 7 näher erläutert. Die Führungskonstruktion 70 ist ihrerseits auf den Sockelteilen 38 eines jeden Moduls 30 befestigt, so dass die Bewegung des Handlings 52 im Zwischenraum 32 exakt möglich ist, ohne die Schieberegale zu berühren. An der Vorderseite des Magazins sind rechts und links Blechplatten 56 vorgesehen, um dem Magazin als Ganzes noch mehr Stabilität zu verleihen und aus Gründen des Arbeitsschutzes, um Verletzungen im Zusammenhang mit dem Roboterzugriff zu vermeiden.
6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben einen linearen Werkzeugspeicher 54 (hier auch als Werkzeugmagazin oder Magazin bezeichnet) gemäß Erfindung mit zehn hintereinander angeordneten Doppel-Regalmodulen 30, die jeweils mehrere Schieberegale 10 beinhalten, sowie ansatzweise einen am Anfang des Zwischenraums befindlichen Roboter 52 samt Handling 50 für den Zugriff auf die gespeicherten Werkzeuge. Ein Schieberegal 10A ist ausgezogen dargestellt und nimmt an seiner Stelle die gesamte Breite des Zwischenraums 32 ein. Die Beladung eines jeden Schieberegals 10 erfolgt hauptzeitparallel stirnseitig über eine Drehtür.
Mit gemeinsamem Bezug zu den 5 und 6 liegen die Doppelregalmodule 30 mit ihren Stirnseiten lückenlos aneinander an. Sie sind miteinander an mehreren Stellen verschraubt, so dass eine stabile Einheit gebildet wird. Die Sockelteile 38 der Doppelregalmodule 30 sind vorzugsweise mit justierbaren Standfüßen (nicht abgebildet) versehen, auf denen sie stabil und wackelfrei am Boden fixiert werden können. Da die Doppelregalmodule 30 vorzugsweise alle den gleichen Umriss und Bohrungen an gleichen Stellen haben, können sie auf einfache Weise aneinander gekoppelt werden. Die Handlingeinheit 50 lässt sich entlang des gesamten Weges in dem Zwischenraum 32 durch das Magazin bewegen.
7A zeigt in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben eine erfindungsgemäß angepasste Führungskonstruktion 70 zum Verfahren einer darauf bewegbaren Handlingvorrichtung 50, die ihrerseits eine vertikal verfahrbare Handlingeinheit 72 trägt. 7B zeigt eine Variation mit einem Roboter 52 als vertikal beweglicher Handlingeinheit.
Die Führungskonstruktion 70 enthält mehrere, an ihren Stirnseiten verbundene Sockelbleche 74, die auf der Bodenplatte des Rahmens eines jeden Speichermoduls verschraubt sind. Auf den Sockelblechen 74 sind Führungsschienen 81 und eine Zahnstange 83 für den Antrieb verschraubt.
Die Handlingeinheit 52 bzw 72 ist vorne, mittig und hinten in Bewegungsrichtung gesehen mit Achsen versehen, an denen außenseitig Zahnräder gelagert sind. Die Zahnräder greifen jeweils in passende Zahnschienen 81 ein, die ihrerseits fest mit der Führungskonstruktion 70 verbunden ist. Eine der mindestens drei Achsen wird durch einen geeigneten Servomotor angetrieben. Der Servomotor ist über eine Steuerverbindung mit einem Controller verbunden, in dem die Ansteuerung der Bewegung der Handlingeinheit programmiert ist. Der Controller steuert die Achsen des Handlings und hat eine Schnittstelle zur Logik, die die die Positionen der einzelnen Schieberegale verwaltet. Die Handlingeinheit 52 bzw 72 kann somit millimetergenau positioniert werden. Dadurch kann eine genaue Vorpositionierung der Handlingeinheit 52 bzw. 72 zum gezielten Greifen eines bestimmten der Schieberegale 10 erreicht werden.
Entlang der linken Seite eines jeden Sockelblechs 74 verläuft ein Randblech 82 in Form eines U-Profils, in dem die bei linear verfahrbaren Handlings übliche Energiekette gelagert ist.
8 zeigt einen Kettenantrieb 96 an der Handlingeinheit zum Verschieben eines Schieberegals 10 sowie die Eingriffstellen der Schieberegale schematisch perspektivisch von schräg oben. Der Kettenantrieb ist unterhalb der Schieberegale 10 angeordnet und wird über die von der Führungskonstruktion 70 vorgegebene Linearachse vorpositioniert.
9A und 9B zeigen schematisch und vereinfacht Details des erfindungsgemäß verwendeten Kettenantriebs 96 in einer schrägen Draufsicht von vorn, 9A im Moment des Einfädelns des Mitnehmerzapfens 92 in die Nut 94 des vorn dargestellten Schieberegals 10, 9B ein kurze Zeit später, wenn das Schieberegal 10 etwa um ein Viertel seiner Bahn herausgezogen worden ist..
Mit gemeinsamem Bezug zu den 8, 9A und 9B werden die Schieberegale 10 durch einen Kettenantrieb 96 herausgezogen bzw. eingeschoben. Dazu ist eine vereinfacht dargestellte Kette 86 zwischen zwei randseitig an einer Sockelplatte 88 des Handlings 50 fixierten Umlenkzahnrädern 90 - ebenfalls vereinfacht dargestellt - eingespannt. Die Kettenglieder können sich damit entlang einer Linearstrecke zwischen den Zahnrädern 90 und entlang einer halbkreisförmigen Bahn bei Passage auf ihrer Umlenkung bewegen. Auf der Die Führungskonstruktion 70 enthält mehrere, an ihren Stirnseiten verbundene Sockelbleche 74, die auf der Bodenplatte des Rahmens eines jeden Speichermoduls verschraubt sind. Auf den Sockelblechen 74 sind Führungsschienen 81 und eine Zahnstange 83 für den Antrieb verschraubt.
Die Handlingeinheit 52 bzw 72 ist vorne, mittig und hinten in Bewegungsrichtung gesehen mit Achsen versehen, an denen außenseitig Zahnräder gelagert sind. Die Zahnräder greifen jeweils in passende Zahnschienen 81 ein, die ihrerseits fest mit der Führungskonstruktion 70 verbunden ist. Eine der mindestens drei Achsen wird durch einen geeigneten Servomotor angetrieben. Der Servomotor ist über eine Steuerverbindung mit einem Controller verbunden, in dem die Ansteuerung der Bewegung der Handlingeinheit programmiert ist. Der Controller steuert die Achsen des Handlings und hat eine Schnittstelle zur Logik, die die die Positionen der einzelnen Schieberegale verwaltet. Die Handlingeinheit 52 bzw 72 kann somit millimetergenau positioniert werden. Dadurch kann eine genaue Vorpositionierung der Handlingeinheit 52 bzw. 72 zum gezielten Greifen eines bestimmten der Schieberegale 10 erreicht werden.
Entlang der linken Seite eines jeden Sockelblechs 74 verläuft ein Randblech 82 in Form eines U-Profils, in dem die bei linear verfahrbaren Handlings übliche Energiekette gelagert ist.
8 zeigt einen Kettenantrieb 96 an der Handlingeinheit zum Verschieben eines Schieberegals 10 sowie die Eingriffstellen der Schieberegale schematisch perspektivisch von schräg oben. Der Kettenantrieb ist unterhalb der Schieberegale 10 angeordnet und wird über die von der Führungskonstruktion 70 vorgegebene Linearachse vorpositioniert.
9A und 9B zeigen schematisch und vereinfacht Details des erfindungsgemäß verwendeten Kettenantriebs 96 in einer schrägen Draufsicht von vorn, 9A im Moment des Einfädelns des Mitnehmerzapfens 92 in die Nut 94 des vorn dargestellten Schieberegals 10, 9B ein kurze Zeit später, wenn das Schieberegal 10 etwa um ein Viertel seiner Bahn herausgezogen worden ist..
Mit gemeinsamem Bezug zu den 8, 9A und 9B werden die Schieberegale 10 durch einen Kettenantrieb 96 herausgezogen bzw. eingeschoben. Dazu ist eine vereinfacht dargestellte Kette 86 zwischen zwei randseitig an einer Sockelplatte 88 des Handlings 50 fixierten Umlenkzahnrädern 90 - ebenfalls vereinfacht dargestellt - eingespannt. Die Kettenglieder können sich damit entlang einer Linearstrecke zwischen den Zahnrädern 90 und entlang einer halbkreisförmigen Bahn bei Passage auf ihrer Umlenkung bewegen. Auf der Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im Wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4325774 C2 [0002]

Claims

Magazinspeicher (54) zum Speichern einer Vielzahl von Werkzeugen (16) für den schnellen Zugriff über automatisierte Werkzeugwechselvorrichtungen, gekennzeichnet dadurch dass der Magazinspeicher (54) eine Mehrzahl an eben ausgebildeten, im Wesentlichen senkrecht gelagerten Trägern (10) für Aufnahmen (18) von Werkzeugen (16) enthält, wobei die Träger (10) hintereinander und parallel zueinander mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der nur durch die maximale Verstautiefe der an einem Träger (10) gelagerten Werkzeuge (16) begrenzt ist, wobei die Träger (10) parallel zu ihrer eigenen Ebene in dafür vorgesehenen Führungsvorrichtungen (12) seitlich verfahrbar gelagert sind, wobei ein motorischer Antrieb (96) vorgesehen ist, der mit einer Steuerungslogik elektrisch verbunden ist, wobei die Steuerungslogik den Zugriff auf ein bestimmtes, einzeln selektierbares Werkzeug steuert, und wobei bei Selektion eines Werkzeugs der Antrieb (96) denjenigen Träger (10) seitlich aus der Hintereinander-Anordnung herausbewegt, in dem das selektierte Werkzeug aufgenommen ist.
Magazinspeicher (54) nach Anspruch 1, wobei eine Handlingeinrichtung (50, 52, 72) auf einer Sockelplatte (88) seitlich neben der Hintereinander-Anordnung der Träger (10) vorgesehen ist, die entlang der Hintereinander-Anordnung auf der Sockelplatte (88) verfahrbar ist, wobei die Handlingeinrichtung (50, 52, 72) den motorischen Antrieb (96) zum Verfahren eines Trägers (10) aufweist, und wobei an dem Antrieb ein Kopplungselement (92) zum festhaltenden Zugriff an einem Träger (10) vorgesehen ist, und wobei an jedem der Träger (10) ein zum Kopplungselement (92) passendes Kopplungsgegenstück (94) vorgesehen ist.
Magazinspeicher (54) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Antrieb (96) eine Kette (86) oder einen Riemen mit einem Mitnehmerelement (92) als Kopplungselement enthält, und die Träger (10) eine passend angeordnete Eingriffsstelle mit einem Kopplungsgegenstück (94) aufweisen.
Magazinspeicher (54) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwei Hintereinander-Anordnungen von Trägern (10) parallel zueinander vorgesehen sind, die zwischen sich einen Zwischenraum (32) bilden, in dem eine Handlingeinrichtung (50, 52, 72) verfahrbar ist.
Magazinspeicher (54) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei für beide Hintereinander-Anordnungen von Trägern (10) ein gemeinsames Deckteil (32) vorgesehen ist, das die Führungsvorrichtungen (12) trägt.
Magazinspeicher (54) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Führungsvorrichtungen (12) Tragleisten und darin bewegbare Rollen enthalten.
Magazinspeicher (54) nach dem vorstehenden Anspruch 4, wobei für beide Hintereinander-Anordnungen von Trägern (10) ein gemeinsamer Antriebsmechanismus (96) vorgesehen ist.
Magazinspeicher (54) nach Anspruch 2, wobei die Handlingeinrichtung (50, 52, 72) an beiden in Verfahrrichtung liegenden Endabschnitten einen jeweiligen motorischen Antrieb (96) zum Verfahren eines Trägers (10) aufweist.