DE19532956C2 - Trägerwagen Friktions-Transport/Rückführ-System - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, die mittels mindestens eines Trägerwagens entlang mindestens zweier Führungsbahnen förderbar sind.

In Produktionsbereichen von modernen Industrieanlagen werden mit Verbinden von Einzel- und Folgeoperation durch Transfersysteme die Voraussetzung für vollkommen automatisierte Fertigungs-Schweiß- und Montagelinien geschaffen. Dabei wurden aufgrund von spezifischen Anforderungen an automatisierte Arbeitsabläufe die verschiedensten Transportsysteme entwickelt.

Zum Beispiel werden mit Hilfe von Werkstückträgern, die auf ihrer Beladefläche, Auflagen, Aufnahmen, Fixierungen und Spanneinrichtungen aufweisen, Werkstücke aufgenommen, fixiert und bei Bedarf gespannt. Handelt es sich beim Werkstückträger um einen Palettentransport, ist er mit Gleitleisten ausgestattet die auf angetriebenen Rollen einer mit Führungen versehenen vorgegebenen Bahn folgen. Sind an der Werkstückunterseite Räder bzw. Rollen befestigt, spricht man von einem Trägerwagen. Wobei die Art des Transports dieser Wagen mit extern angeordnetem Antriebssystem das entscheidende der Erfindung darstellt. Alle bekannten Transfersysteme haben beim Transport von Wagen oder Paletten eines gemeinsam, sie schleusen den jeweiligen Werkstückträger am Ende einer Transportstrecke durch Absenken, Ausheben oder Verschieben in eine Rückführbahn zurück.

Dies bedeutet in der Regel den doppelten Aufwand an Bahnstrecken- und Transporteinrichtungen, sowie aufwendige Zusatzeinrichtungen, wie Hebe- und Absenk-, oder Verschiebeeinrichtungen.

Aus der DE-GM 71 38 120.9 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Vorrichtung insgesamt noch zu aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken zu schaffen, mittels derer Werkstücke auf effiziente Weise unter geringem Aufwand mechanischer Einrichtungen von einem Ort zu einem anderen transportierbar sind.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsbahnen aneinander angrenzend hintereinander angeordnet sind und jeweils von zwei U-Profilschienen gebildet sind, die jeweils eine offene Seite aufweisen und mit sich gegenüberstehenden offenen Seiten angeordnet sind, wobei zwischen den U-Profilschienen eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit jeweils einer Friktionsschiene des mindestens einen Trägerwagens zusammenwirkt, um diesen entlang der Führungsbahn zu fördern, der mindestens eine Trägerwagen eine Mehrzahl von Rollenanordnungen aufweisen, wobei jede Rollenanordnung mindestens zwei vertikal gelagerte Rollen und eine horizontal gelagerte Rolle enthält, die jeweils an ein offenes U- Profilteil einer Führungsbahn angrenzen derart, daß der mindestens eine Trägerwagen entlang beider U-Profilschienen förderbar ist, wobei durch die U-Profiteile ein oberer und ein unterer Förderweg mit entegengesetzter Förderrichtung vorgegeben ist, und wobei mindestens eine der Führungsbahnen 180° um ihre Längsachse wendbar ist, um eine Änderung des Förderweges des mindestens einen Trägerwagens zu bewirken.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht;

Fig. 4 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vertikalen Anordnung;

Fig. 5 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls in einer vertikalen Anordnung;

Fig. 6 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schräggestellten Anordnung.

Das neue, hier vorgestellte Trägerwagen-Friktions-Transport/­ Rückführ-System bewältigt die vorgenannten Aufgaben mit halbem Aufwand und einfachster Technik. Die kombinierte Träger- und Führungsschiene (1), die aus zwei U-Profilschienen, Querverbindungen und quer zur Bahn, mit einem maximalen Abstand von einer Trägerwagenlänge angeordneten Transportachsen ausgestattet, an einer Haltekonstruktion befestigt ist, auf denen in jeder Lage mit Friktionskontakt angetriebene Trägerwagen (2), Werkstücke transportieren.

Dabei werden die Trägerwagen nach deren Entladung am Bahnende um ihre Längsachse 180' gewendet und durch den auf der Symmetrieachse der Träger- und Führungsbahn sitzenden Transporttrieb, im unteren Teil zurückgeführt, wo sie in Ausgangslage zurückgewendet wieder zur Werkstückbeladung und dessen Transport bereitstehen.

Träger- und Führungsbahn (1) wird gebildet aus zwei, auf einer Symmetrielinie liegenden Belastungsachse von U-Profilschienen, die mit ihrer offenen Seite gegenüberliegend angeordnet sind und mit Querverbindungen auf Distanz, sowie über Haltekonstruktionen in Lage gehalten werden. Dabei werden die U-Profile der einzelnen Bahnabschnitte bzw. Bahnsegmente schräg so abgelängt, daß bei konformer Montage der einzelnen Bahnabschnitte an ihren Stoßstellen ein übergangsloses, stoßfreies Überfahren gewährleistet ist. Zum Antrieb der Trägerwagen sind auf den Träger- und Führungsbahn Querschnitt Symmetrieachse quer zur Bahnrichtung, im Abstand einer Transportwagen-Friktionsschienenlänge zueinander angetriebene Hohlwellenachsen angeordnet.

Der motorische Antrieb erfolgt dabei über eine Antriebsachse, an deren Enden Abtriebselemente (z. B. Zahnriemenräder, Riemenräder usw.) sitzen, mit denen mehrere Achsen durch Verbinden miteinander, synchron angetrieben werden können. Dabei erfolgt die Übertragung der rotierenden Bewegung der Antriebsachse auf die Friktionsschiene des Trägerwagens direkt durch Friktionskontakt in eine translatorische Bewegung. Als Alternative hierzu kann die Friktion zwischen dreh- und fortschreitender Bewegung in die Antriebsachse als interne, rotierende Friktion verlegt werden. Hierbei wird durch die Vortriebshohlwelle der Friktionsschiene eine über Friktionsbuchsen gelagerte Antriebsachse gesteckt und somit die beim Beschleunigen oder Verzögern stattfindende Friktion, intern rotierend übernommen.

Die räumliche Anordnung der Träger- und Führungsbahn ist prinzipiell in jeder Lage möglich, z. B. horizontal, vertikal oder in jeder Schräglage dazwischen (Fig. 3-5) dabei muß beachtet werden, daß bei vertikaler oder schräger Anordnung bei den Antriebsachsen axial belastbare Lagerungen eingesetzt werden. Auch kann bei starker Frequentierung der Träger- und Führungsbahn mit Trägerwagen an den parallelen Stegen der U-Profile im Haltebereich oder durchgehend in Belastungsrichtung durch Anbringen von Verschleißsegmenten oder Verschleißleisten einer frühzeitigen Führungsungenauigkeit der Trägerwagen entgegengewirkt werden. An den Trägerwagen­ haltestellen werden ausschwenkbare Stopper angebracht und bei Bahnende in Wendeeinrichtungen Stoßdämpfer zur Trägerwagen­ verzögerung.

Trägerwagen (2) übernehmen beim Trägerwagen Friktions- Transport/Rückführ-System als in einer Träger- und Führungsbahn (1) bewegtes Transportmittel, Förderfunktionen mit auf ihrer Beladeseite in Aufnahmen und Fixierungen abgelegten Fördermitteln (z. B. Werkstücke, Einzelteile, Baugruppen usw.). Dabei kann der Trägerwagen reines Transportmittel zwischen zwei oder mehr Punkten sein, wobei die Transportlage eine sekundäre Rolle spielt. Bei den meisten Förderaufgaben in der Industrie kommt jedoch einer exakten Wiederholgenauigkeit größte Bedeutung zu, da Präzision bei Aufnahme und Fixierung von Fördermitteln in Bearbeitungs- und Übergabeposition in entscheidender Weise zur Qualitätssicherung der Produkte beiträgt.

Der Trägerwagen bestehend aus einem Tragrahmen der an seiner Oberseite Nuten zur Montage von Aufnahmen und Fixierungen über Nutensteine aufweist. An seiner Unterseite werden bei der Standardausführung über vier Rollenböcke mit jeweils drei Rollen, zwei sich gegenüberliegenden U-Profilstege der Träger- und Führungsbahn (1) in zweidimensionaler Richtung (2D, Y- und Z-Richtung) umfaßt, damit kann der Trägerwagen exakt fixiert, dem Verlauf der Transport- und Rückführbahn (ID, X-Richtung) folgen. Bei Trägerwagen mit Hebefunktion werden Tragrahmen und Radaufhängungen durch eine Scherenhubfunktion getrennt, dabei sind die Scheren in abgesenkter Hubstellung durch eine von au­ ßen betätigende Rastfunktion gegen selbsttätigendes Ausheben gesichert. Die Lagerung am Trägerwagen erfolgt zweimal durch starre Drehpunkte sowie durch zwei in parallel zur Tragrahmenlängsachse angeordneten Kulissen in denen sich die Scheren über Rollen verschiebbar abstützen. Auf der Träger- und Führungsbahnebene sind die vier Scherenenden über Drehpunkte in einzelnen sich selbst an den U-Profilstegen fixierenden Rollenkörpern gelagert. Dabei ist der einzelne Rollenkörper so beschaffen, daß zwei hintereinander angeordnete Rollen (in X-Richtung) sich vertikal von oben (in Z-Richtung) auf dem U-Profilsteg abstützen und eine Rolle zwischen den Abstützrollen von unten (in Z-Richtung) sich gegen das U-Profil abstützt.

Zur Spurfixierung ist eine Rolle horizontal (in Y-Richtung) angebracht, die sich an der Stirnseite des U-Profiles abrollt bzw. dagegenhält, somit bestehen die vier Rollenkörper beim Scherenhub-Trägerwagen aus jeweils vier Rollen. Auf der Mitten- Längsachse ist eine Friktionsschiene, oder zwei Friktionsschienen, eine links eine rechts nach unten angeordnet. Diese ist am Tragrahmen gefedert befestigt und drückt somit in vertikaler Richtung (in Z-Richtung) und stützt sich bei horizontaler Träger- und Führungsbahnanordnung unmittelbar, oder mittelbar über eine entsprechende Verschleißleiste auf der rotierenden Antriebsachse ab. Der vorherrschende, gefederte Kontakt zwischen Leiste und Achse, wobei der Reibungsfaktor zwischen den beiden sich berührenden Materialien für den Vortrieb des Trägerwagens bestimmend ist, setzt den Trägerwagen in eine translatorische Bewegung. Beim Scherenhub-Trägerwagen wird eine durchgehende Achse von dem Scherenhublagerpunkt und drehbaren Rollenkörperanhängepunkt zur gegenüberliegenden Seite eingesetzt, wobei eine in der Mitte oder zwei, links und rechts angeordnete Friktionsschienen sich über eine Kulisse auf dieser bei Scherenhubbewegung sich in horizontaler Richtung (in X-Richtung) bewegenden Achse abstützen. Die Länge der Friktionsschienen entspricht dabei immer den Trägerwagenlängen.

Wendeeinrichtung (3) für Trägerwagen (2), immer am Träger- und Führungsbahn (1) Anfang und deren Ende eingesetzt, besteht aus einem der Träger- und Führungsbahn entsprechendem Segment das in seiner Länge etwas größer als die Trägerwagenlänge ist und deren Bahnanschlußseite an den U-Profilschienen dieselbe Schräge aufweist wie die U-Profile der Bahnsegmente, das übergangslos ein stoßfreies Überfahren der Trennstelle durch die Trägerwagen gewährleistet. Das Zentrum der Drehachse liegt dabei auf der Symmetrie- und Belastungsachse der U- Profilschienen bzw. der Träger- und Führungsbahn sowie auf deren Längs-Symmetrielinie. Der Antrieb der Wendeachse erfolgt reversierbar oder durchdrehend über die auf der Außenseite liegende Lagerstelle der beiden Wendelagerungen, dabei sind die Aufnahme- und Abgabeposition mit einer axialen Schubbewegung der Wendeachse fixiert, wobei zugleich der Drehbereichabstand der starren U-Profilbahnschienen zu den rotierenden U- Profilwendeschienen in den Haltepositionen aufgehoben wird, um eine konforme Stoßstelle zu gewährleisten.

Das Einfahren von Trägerwagen in die Wendeeinrichtung kann mittels einer standardmäßigen Antriebsachse erfolgen, wobei am Transportlinienanfang mit einer Drehrichtung der Antriebsachse unten ein Trägerwagen aufgenommen wird, wird oben gleichlaufend dazu einer abgegeben, somit ist während dem Wendevorgang nur ein Trägerwagen im Wender, der während des Wendens durch die laufende Antriebsachse gegen fest montierte Stoßdämpfer gedrückt wird und damit gegen Auslaufen während der Bewegung gesichert ist. Nach Vollendung der Wendebewegung und der Beladung des Trägerwagens muß die Wendeeinrichtungs- Antriebsachse für den Trägerwagentransport durch Umschaltung, die Drehrichtung ändern, damit mit Beginn des neuen Arbeits­ taktes wieder ein Trägerwagen ausgefahren und einer eingefahren werden kann. Eine mögliche Alternative hierzu wäre, durch Einsparung der Antriebsachse, Einfahren durch die letzte Antriebsachse im starren Träger- und Führungsabschnitt vor der Wendeeinrichtung durch beschleunigte Masse, Fixieren während dem Wenden mit einem schwenkbaren Stopper und Beschleunigen bzw. Ausfahren des Trägerwagens mit einem Ausstoßer. Die Arbeitsweise der Wendeeinrichtung ist am Transportlinienende bei umgekehrtem Funktionsablauf sinngemäß die gleiche wie am Transportlinienanfang.

Dreheinrichtung (4) für Trägerwagen (2), wird benötigt bei Richtungsänderungen der Transportlinien auf horizontaler Ebene. Dabei können Trägerwagen in beiden Bewegungsrichtungen vor/zurück von einem, auf einer drehbaren Plattform befestigtem Träger- und Führungsbahnabschnitt, angetrieben, aufgenommen, durch ausschwenkbare Stopper fixiert und nach einer Drehbewegung wieder abgegeben werden. Die Lage des Drehpunktes der Dreheinrichtung wird dabei vom Schnittpunkt der Symmetrielinien, zweier nicht fluchtend angeordneter Transportlinien bestimmt.

Auf einem Drehtisch, der über einen Drehpunkt axial gelagert, mit 1, einem reversierbaren Drehantrieb versehen und von einer Haltekonstruktion fixiert wird, wird ein Träger- und Führungsbahnabschnitt mit Antriebsachse über eine Adapterkonstruktion befestigt. Durch das Drehen des auf dem Drehtisch sitzenden Träger- und Führungsbahnabschnittes in die Fluchtrichtung der jeweiligen Transportlinie, können Trägerwagen angetrieben, auf der Transport-Symmetriehälfte übernommen und gleichlaufend dazu auf der Rückführ- Symmetriehälfte zurückgeführt werden, dabei wird die Lage der Trägerwagen auf der Dreheinheit mit ausschwenkbaren Stoppern fixiert. Die U-Profilschienen des Träger- und Füh­ rungsabschnittes der Dreheinheit weisen dabei eine zur Bahnquerschnittsachse schräge Stoßfläche auf (Fig. 2) die konform zu den starr angeordneten Anschlußbahnen ist. Auch läßt der Verlauf der Schräge an beiden U-Profilenden und deren verschiedene zur Drehachse symmetrische Länge, außen lang, innen kurz, nur eine Außendrehung der Dreheinrichtung zu.

Hebeeinrichtung (5 o. D.) für Trägerwagen (2) werden eingesetzt um Höhenunterschiede zwischen, Übernahme- und Transporthöhe, Transport- und Arbeitshöhe, Transport- und Übergabe zu korrigieren. Zur Hebe- bzw. Absenkfunktion werden soweit möglich, handelsübliche Einheiten eingesetzt wie Scherenhubtische, Spindelhubtische, Portalheber. Das wesentliche Merkmal ist dabei, der dem System entsprechende Hubtischaufbau, der über eine Haltekonstruktion ein Transport­ segment der Träger- und Führungsbahn, eine Wendeeinrichtung, eine Dreheinrichtung aufnehmen kann und damit durch eine Kombination mit den vorgenannten Einrichtungen eine Vielzahl von Lage- und Richtungsänderungen der Trägerwagen ausgeführt werden kann.

Querschiebe-Einrichtung (6 o. D.) für Trägerwagen (2) werden bei parallel zueinander angeordneten Transportlinien von Träger- und Führungsbahnen eingesetzt um Verschiebe-, Sammel- und Verteilerfunktionen auszuführen. Auch können seitlich zur Träger- und Führungsbahn liegende Übergabe- und Abgabepositionen zur oder von der Transportlinie gefördert werden. Die Verschiebefunktion wird soweit möglich von einer handelsüblichen Einrichtung ausgeführt. Das Wesentliche ist dabei der jeweilige systemgebundene Aufbau wie ein Träger- und Führungsbahnabschnitt, eine Wendeeinrichtung, eine Dreheinrichtung, die über entsprechende Haltekonstruktionen auf dem Verschiebetisch befestigt sind und in Kombination mit den vorgenannten Einrichtungen eine Vielzahl von Lage- und Richtungsänderungen beim Transport von Trägerwagen ermöglicht.

Vorteile, die sich durch Einsatz dieses Trägerwagen Friktions- Transport/Rückführ-Systems dessen Komponenten Träger- und Führungsbahn (1), Trägerwagen (2), Wendeeinrichtung (3), Dreheinrichtung (4), Hebeeinrichtung (5), Querschiebe- Einrichtung (6) im Baukastenprinzip zu einer Transportlinie angeordnet, dem Anwender ergeben, sind im folgenden summarisch aufgelistet:

• 1. Transport und Rückführbahn in einem Tragprofil, dadurch halber üblicher Aufwand.
• 2. Doppelfunktion der Trägerwagen-Antriebsachse, dadurch halber üblicher Aufwand.
• 3. Bewegungsumsetzung rotierend in translatorisch durch einfachen Friktionskontakt.
• 4. Transportlinienenden mit Wendefunktion, gegenüber aufwendigen Vertikal- oder Horizontalbewegungen.
• 5. Einfache Richtungs-, Hebe- und Verschiebekorrekturen durch entsprechende Einrichtungen.
• 6. Ungebundene räumliche Anordnung, dadurch freie Wahl der Transportlage.
• 7. Transport auf Trägerwagen mit Nutenfeldoberseite und 2D Rollenunterseite.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, die mittels mindestens eines Trägerwagens (2) entlang mindestens zweier Führungsbahnen (1) förderbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (1) aneinander angrenzend hintereinander angeordnet sind und jeweils von zwei U-Profilschienen gebildet sind, die jeweils eine offene Seite aufweisen und mit sich gegenüberstehenden offenen Seiten angeordnet sind, wobei zwischen den U-Profilschienen eine Antriebseinrichtung (7) vorgesehen ist, die mit jeweils einer Friktionsschiene (8) des mindestens einen Trägerwagens (2) zusammenwirkt, um diesen entlang der Führungsbahn (1) zu fördern, der mindestens eine Trägerwagen (2) eine Mehrzahl von Rollenanordnungen aufweist, wobei jede Rollenanordnung mindestens zwei vertikal gelagerte Rollen und eine horizontal gelagerte Rolle enthält, die jeweils an ein offenes U-Profilteil einer Führungsbahn (1) angrenzen derart, daß der mindestens eine Trägerwagen (2) entlang beider U-Profilschienen förderbar ist, wobei durch die U-Profiteile ein oberer und ein unterer Förderweg mit entegengesetzter Förderrichtung vorgegeben ist, und wobei mindestens eine der Führungsbahnen (1) 180° um ihre Längsachse wendbar ist, um eine Änderung des Förderweges des mindestens einen Trägerwagens (2) zu bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungsbahn (1) mindestens so lang wie ein Trägerwagen (2) bemessen ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Profilschienen der beiden Führungsbahnen (1) eine schräg zur Querschnittsachse einer Führungsbahn (1) angeordnete Stoßfläche aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der wendbaren Führungsbahn (1) die Drehrichtung änderbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hebeeinrichtung (5) vorgesehen ist, um Höhenunterschiede zwischen Übernahmehöhe und Transporthöhe bzw. Transporthöhe und Arbeitshöhe der jeweiligen Trägerwagen (2) auszugleichen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querschiebe-Einrichtung für die Trägerwagen (2) vorgesehen ist, um Verschiebe-, Sammel- oder Verteilerfunktionen auszuführen.