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Die
Erfindung betrifft eine Montagemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
der
DE 195 31 578
A1 ist eine Montagemaschine bekannt, welche mehrere Module
aufweist, wie beispielsweise ein Umlenkmodul, ein Antriebsmodul
und wenigstens ein Stationsmodul. Dieses Längstransfersystem ermöglicht eine
Anordnung von mehreren, hintereinanderliegenden Stationsmodulen,
so daß in
Abhängigkeit
der erforderlichen Montage- und Prüfstationen und in Abhängigkeit
der Werkstückträgergröße eine
entsprechende Anpassung und Ausbildung der Montagemaschine ermöglicht ist.
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Zur
Bearbeitung der Werkstücke
sind Betätigungsvorrichtungen
vorgesehen, welche über
horizontal angeordnete Steuerkurven, sogenannte Topfkurven, angetrieben
werden, welche übereinander auf
einer senkrecht stehenden Steuerwelle angeordnet sind. Die Steuerwellen
werden über
Zahnriemen, welche außerhalb
eines Rahmens eines Grundgestelles des Längstransferssystems liegen,
angetrieben.
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Diese
Ausgestaltung der Montagemaschine ermöglicht eine exakte Ansteuerung
der Betätigungsvorrichtungen.
Jedoch ist diese Ausgestaltung relativ material- und kostenintensiv.
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Derartige
als Längstransfersystem
ausgebildete Montagemaschinen sind auch aufgrund der Anforderung
der Ansteuerung der Betätigungsvorrichtungen
auf ein bestimmtes Maß der
Werkstückbreite beschränkt, da
ansonsten der Durchmesser der Kurvenscheiben beziehungsweise der
Topfkurven zu groß ausgebildet
werden müsste.
Des weiteren wäre ein
Antrieb der Betätigungsvorrichtung
bei einer zu großen
Werkstückbreite
zu aufwändig,
da eine Übertragung
der Antriebsbewegung von einer ersten Steuerwelle zu einer zweiten
Steuerwelle über
zusätzliche
Riemen erfolgen müsste,
damit die an der zweiten Steuerwelle angeordneten Topfkurven die Betätigungsvorrichtung
ansteuern können.
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Aus
der
US 3 192 873 A ist
eine Montagemaschine mit einer rechten und einer linken horizontal verlaufende
Antriebswelle bekannt. Diese Antriebswellen treiben über einen
Schwenkhebelmechanismus oder Umlenker eine Indexierung einerseits
und eine Kupplung andererseits an. Ein Antrieb von Bearbeitungsvorrichtungen
oberhalb einer geschlossenen Deckplatte durch die horizontalen Antriebswellen
als auch einen modularen Aufbau geht hieraus nicht hervor.
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Aus
der
US 3 379 298 A geht
eine Arbeitsmaschine hervor, welche ein Werkstücktransportband umfasst, das
in einer vertikalen Ebene zur Aufnahme von Werkstücken ausgerichtet
ist. Eine unterhalb der senkrechtstehenden Werkstückebene
angeordnete Welle treibt über
einen Gelenkmechanismus eine Indexierung an. Über eine weitere Welle, die oberhalb
des Transportbandes liegt, wird über
einen Schwenkmechanismus in der auf der einen Seite vorgesehenen
Bearbeitungsvorrichtung angetrieben. Auf einer unterhalb des Werkstücktransportbandes vorgesehenen
weiteren Welle wird über
einen Schwenkmechanismus auf der anderen Seite eine Bearbeitungsvorrichtung
angetrieben. Die vertikale Anordnung des Werkstückträgers und die jeweilige den
Seiten zugeordnete Bearbeitungsvorrichtung erfordert einen vollständigen Umlauf
der Werkstücke, um
diese zu bearbeiten. Zudem sind diese Anordnungen freiliegend vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Montagemaschine
derart weiterzubilden, dass eine einfache und kostengünstige als
auch montagefreundliche Anordnung gegeben ist und dass bei zu fertigenden
Produkten, welche eine besondere Breite aufweisen, eine kostengünstige Anordnung
und Ausgestaltung der modularen Bauweise beibehalten wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch
die Anordnung und Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Montagemaschine
kann erzielt werden, dass die Ansteuerung der links und rechts der
Werkstückträger oder
der Werkstücke
angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen unabhängig voneinander erfolgen kann.
Dafür ist
jeweils eine horizontal angeordnete Antriebswelle mit dazugehörigen Steuerkurven
vorgesehen. Diese Anordnung ermöglicht
des weiteren eine einfache und montagefreundliche Ausgestaltung
die darüber
hinaus kostengünstig
ist. Durch die senkrecht zur horizontalen Antriebswelle auf- und
abbewegbar an dem Grundgestell des Moduls angeordneten Geradstößel können eindeutige
Kraftverhältnisse
gegeben sein, welche die Ansteuerung der Bearbeitungsvorrichtung
vereinfachen. Gleichzeitig können
hohe Kräfte übertragen werden
ohne dass eine Störung
des Bewegungsablaufes durch ein Verkanten der Führungen oder dergleichen gegeben
ist. Durch diese Ansteuerung ist darüber hinaus insbesondere in
einem Raster angeordneten Geradstößel möglich, dass eine flexible Anbindung
der Bearbeitungsvorrichtungen vorgesehen sein kann, wie beispielsweise
eine Vereinzelungseinheit, eine Orientierungseinheit, die als eine
Horizontal-Dreheinheit um plus/minus 90° als eine Prüfeinheit sowie als vertikale
oder horizontale Montageeinheit ausgebildet ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung
der Montagemaschine wird des weiteren ermöglicht, dass durch die Anordnung
der Antriebswelle in einem geschlossenen Raum eine sichere Anordnung
gegeben und eine Verringerung der Verschmutzung gegeben ist.
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Aufgrund
der bevorzugt vorgesehenen spiegelbildlichen Anordnung zu einer
Symmetrieebene im Querschnitt des Moduls gesehen ist eine flexible Anpassung
an die zu bearbeitende Werkstückbreite ermöglicht.
Die horizontalen Antriebswellen sind vorteilhafterweise über ein
Zahnriemenantrieb angetrieben, der in Abhängigkeit der Breite der Werkstückträger oder
Werkstücke
anpassbar ist. Dadurch ist eine Beschränkung bezüglich der Breite der zu bearbeitenden
Werkstückträger oder
Werkstücke
prinzipiell nicht gegeben.
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Die
Bearbeitungsvorrichtungen weisen vorteilhafterweise ein einheitliches
Anschlussstück
auf, welches einfach und schnell mit dem Geradstößel beziehungsweise Hubstößel koppelbar
sind.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
die horizontale Welle wenigstens aus zwei Teilabschnitten ausgebildet
ist. Dadurch ist eine einfache Montage und Demontage eines Abschnittes
der horizontalen Welle ermöglicht. Des
weiteren kann dadurch ein modularer Aufbau von mehreren Stationsmodulen
gegeben sein.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass zwischen den Teilabschnitten der Antriebswelle ein Getriebe vorgesehen
ist. Dadurch kann die Taktgeschwindigkeit für die Betätigungsvorrichtungen entsprechend reduziert
oder erhöht
werden, wobei diese Veränderungen
der Taktgeschwindigkeit beziehungsweise der Antriebsgeschwindigkeit
lediglich bezüglich
eines Teilabschnittes der Antriebswelle vorgesehen sein kann.
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Nach
eine vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine
weitere Antriebswelle vorgesehen, welche oberhalb einer Werkstückträgerebene
angeordnet ist. Dadurch kann ermöglicht sein,
dass die Bearbeitungsschritte pro Modul erhöht sein können. Des weiteren kann durch
die Anordnung von mehreren horizontalen Wellen das Antriebsmoment
pro horizontale Welle reduziert sein, wodurch eine günstige Auslegung
der Antriebselemente gegeben sein kann.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass anstelle oder zusätzlich
zu den Geradstößeln in
der Anordnung auch flexible Betätigungselemente
angesteuert werden können,
wie beispielsweise nach dem Prinzip einer Tachowelle, einem Bowdenzug,
einer Fernbetätigung,
wie zum Beispiel Flexball (registrierte Marke) oder dergleichen,
so dass eine direkte Zuordnung zu dem zu bearbeitenden Werkstück gegeben
ist, wobei beispielsweise eine Drehbewegung übertragen werden kann.
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In
den weiteren Unteransprüchen
und in der nachfolgenden Beschreibung sind weitere vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung angegeben. In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Montagemaschine als Längstransfersystem,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung entlang der Linie II-II gemäß 1.
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Eine
Montagemaschine 11 ist als Längstransfersystem ausgebildet
und weist ein Antriebsmodul 12, ein Stationsmodul 13 und
ein Umlenkmodul 14 auf. Alternativ zu dem in 1 dargestellten Längstransfersystem 11 können abweichend
von den fünf
dargestellten Stationsmodulen 13 gemäß 1 entsprechend
mehr oder weniger Stationsmodule 13 vorgesehen sein. Die
einzelnen Baugruppen 12, 13, 14 sind über lösbare mechanische
Verbindungen zueinander festgelegt. Die Montagemaschine 11 kann
vorteilhafterweise in einem Werkstückträgerkreislauf beziehungsweise
einem Fertigungsprozeß integriert
sein.
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Die
Montagemaschine 11 weist ein Grundgestell 17 mit
einem Rahmen 18 auf, der eine obere Deckplatte 19,
eine Bodenplatte 21 und dazwischen liegende Stützen 22 aufweist.
An der Bodenplatte 21 sind nach unten ragende Fußstützen 24 vorgesehen. Zwischen
der Deckplatte 19 und der Bodenplatte 21 ist ein
erster Steuerraum 26 vorgesehen.
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Oberhalb
der im wesentlichen geschlossenen planen Deckplatte 19 ist
eine Transportvorrichtung 27 vorgesehen, welche ein Transportband 28 zur
Aufnahme von Werkstückträgern 29 aufweist.
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Links
und rechts der Transportvorrichtung 27 sind Bearbeitungsvorrichtungen 31, 32 angeordnet. Die
Bearbeitungsvorrichtung 31 ermöglicht beispielsweise eine
lineare Übersetzung
eines Werkstücks. Die
Bearbeitungsvorrichtung 32 ist beispielsweise eine Vertikalmontageeinheit,
welche entlang einer Vertikalen Teile einsetzen oder entnehmen kann.
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Die
Anordnung und Ausgestaltung der Montageeinheiten sind an den jeweiligen
Anwendungsfall anpaßbar
und beliebig auf der Deckplatte 19 austauschbar angeordnet.
Hierfür
sind nicht näher
dargestellte Anschlußelemente
vorgesehen, welche an Geradstößeln 36 angreifen,
die senkrecht zur Deckplatte 19 angeordnet und durch diese
hindurch geführt
sind.
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In
dem ersten Steuerraum 26 ist eine linke und rechte horizontale
Welle 37, 38 vorgesehen, welche symmetrisch zur
Trennebene 39 angeordnet sind. Die Trennebene 39 bildet
gleichzeitig auch eine Symmetrieebene eines im Querschnitt gesehenen Stationsmoduls 13.
Die horizontale Welle 37, 38 weist jeweils zumindest
eine Kurvenscheibe 41, 42 auf, welche zur Ansteuerung
der Geradstößel 36 dient.
Diese sind senkrecht zur Längsachse
der horizontalen Welle 37, 38 angeordnet und wer den
entsprechend der Kurven 41, 42 auf- und abbewegt,
um die Bearbeitungsstation 31, 32 zu betätigen. Die
horizontale Welle 37, 38 kann einstückig ausgebildet sein.
Alternativ kann diese auch aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt
sein, wodurch bei längeren
Antriebswellen eine einfachere Montage möglich sein kann.
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Die
in 1 dargestellte Montagemaschine 11 weist
beispielsweise fünf
Bearbeitungsstationen auf, wobei das Antriebsmodul 12 als
auch das Umlenkmodul 14 eine Bearbeitungsstation umfassen kann
und das Stationsmodul aus drei Bearbeitungsstationen besteht. In
diesem Fall kann beispielsweise der Werkstückträger 160 mm × 160 mm in seiner Größe ausgebildet
sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Antriebsmodul 12 und/oder
das Umlenkmodul 14 ohne Bearbeitungsstation ausgebildet
sind, wodurch das Stationsmodul 13 um die entsprechende
Anzahl der Bearbeitungsstation vergrößert ist.
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Das
Antriebsmodul 12 weist einen Antriebsmotor 46 auf,
in dem ein Schneckenradgetriebe 47 nachgeschalten ist.
Mittels dieses Schneckenradgetriebes 47 wird einerseits
das Transportband 28 angetrieben und andererseits die horizontale
Antriebswelle 37, 38. Zur Übertragung des Antriebsmomentes
zwischen der ersten und zweiten horizontalen Welle 37, 38 ist
ein Zahnriemengetriebe 49 vorgesehen, welches synchron
die linke und die rechte horizontale Welle 37, 38 antreibt.
Zwischen dem Ausgang des Schneckenradgetriebes 47 und der
horizontalen Welle 37 ist eine Flaschverbindung 51 vorgesehen,
welche sowohl einen Axial- als auch Radialausgleich ermöglicht.
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In 1 ist
beispielsweise eine durchgehende Welle dargestellt, welche fünf Bearbeitungsstationen
antreibt. Alternativ kann vorgesehen sein, daß diese Antriebswelle aus mehreren
Teilabschnitten besteht, welche jeweils über eine Flanschverbindung miteinander
verbunden sind. Dadurch kann eine einfache Montage und Demontage
ermöglicht
sein. Des weiteren kann zwischen den Teilabschnitten ein Übersetzungs-
oder Untersetzungsgetriebe zur Reduzierung oder Erhöhung der
Antriebsgeschwindigkeit zwischengeschaltet sein.
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Auf
der Deckplatte 19 sind Anschlußmöglichkeiten vorgesehen, die
standardisiert sind, so daß eine
einfache und schnelle Umrüstung
und Anpassung der Montage maschine an weitere Anforderungen ermöglicht ist.
Hierfür
ist vorgesehen, daß die
Fixierung der Montageeinheiten 31, 32 auf der
Deckplatte 19 mittels einer speziellen Lochrasterung vorgesehen
ist. Darüber
hinaus sind an den Montageeinheiten 31, 32 Anschlußstücke standardisiert,
welche an komplementäre
Anschlußstücke der
Geradstößel 36 angreifen
können.
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Des
weiteren kann für
die Standardisierung derartiger Montagemaschinen 11 die
Länge der
horizontalen Antriebswellen derart ausgebildet sein, daß sie der
Größe eines
Stationsmodules 13 entsprechen und durch Flanschverbindungen 51 zwischen
den Stationsmodulen 13 miteinander verbunden werden. Durch
diesen modularen Aufbau kann die Flexibilität und Einsatzmöglichkeit
als auch die schnelle Umrüstung
auf die weiter zu produzierenden Gegenstände erhöht sein.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, daß die Montagemaschine 11 oberhalb
der Ebene der Werkstückträger 29 ebenfalls
eine oder mehrere horizontalen Wellen aufweist, die Bearbeitungsvorrichtungen
von oben antreiben. Dadurch können
zusätzliche Bearbeitungsschritte
innerhalb eines Stationsmoduls durchgeführt werden.
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Gegebenenfalls
kann auch bei sehr hohen auftretenden Kräften eine Aufteilung der Antriebe
der einzelnen Bearbeitungsstationen auf beispielsweise vier horizontale
Wellen 37, 38 von Vorteil sein, wobei zwei Wellen
oberhalb und zwei Wellen unterhalb der Deckplatte 19, vorzugsweise
im Steuerraum 26, vorgesehen sein können.
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Die
Montagemaschine 11 ist in den 1 und 2 lediglich
mit den erfindungsgemäßen Merkmalen
dargestellt, wobei sicherheitstechnische Schutzvorrichtungen nicht
dargestellt sind.