DE19929662B4

DE19929662B4 - Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem

Info

Publication number: DE19929662B4
Application number: DE19929662A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PFUDERER MASCHB GmbH; PFUDERER MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: PFUDERER, MARKUS, 70199 STUTTGART, DE
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: DE19929662A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem mit einem Grundgestell (13, 14) mit Führungselementen (16) zur Aufnahme und zum Transport von Werkstückträgern (12) oder Werkstücken und mit einem Antrieb (21), der zumindest eine Antriebswelle (18) antreibt, um ein Werkstückträger oder ein Werkstück in Förderrichtung zu bewegen, wobei quer zur Transportförderrichtung (17) eine Antriebswelle (18) vorgesehen ist, welche zumindest ein Kurvengetriebe (22) aufweist und zumindest ein Förderelement (23) für den Werkstückträger (12) oder Werkstücktransport antreibt.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 42 09 991 A1 ist eine Vorrichtung zum Transport von zu bearbeitenden Teilen bekannt, die schrittweise auf mindestens einem Transportbahn in eine Richtung transportiert und an mindestens einer Bearbeitungsstation an der Transportbahn bearbeitet werden. Hierbei besteht die Transportbahn aus zwei parallelen Auflagen, auf denen die Teile aufliegen, einer zwischen den Auflagen angeordneten beweglichen Transportleiste mit Mitnehmern, einem ersten Antrieb für eine Hin- und Herbewegung der Transportleiste in mindestens einem Transportschritt und einem zweiten Antrieb für eine Absenkung und Anhebung der Transportleiste. Zusätzlich sind weitere Bearbeitungsstationen vorgesehen. Eine solche Vorrichtung ist konstruktiv und mechanisch aufwändig und für eine spezielle Bearbeitung, beispielsweise Schreibe- und/oder Malstiften, ausgebildet.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem zu schaffen, welche konstruktiv einfach und somit kostengünstig aufgebaut und universell einsetzbar als auch für weitere Anwendungsfälle erweiterbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Diese Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass durch den Antrieb von nur einer Antriebswelle mit einem Motor ein konstruktiv einfacher Aufbau geschaffen ist, wobei diese eine Antriebswelle sowohl zumindest ein Kurvengetriebe für ein Förderelement zum Transport des Werkstückträgers oder des Werkstückes in Förderrichtung und zumindest ein Kurvengetriebe für eine Arbeitseinheit umfasst, die eine Montage oder Bearbeitung des Werkstücks bei entsprechender Positionierung in der Vorrichtung ermöglicht. Durch diese Anordnung und Ausgestaltung ist ein Grundmodul für ein modulares Montage-Transfersystem geschaffen, welches im Baumaß beziehungsweise Rastermaß sehr klein ausgebildet sein kann und die Aneinanderreihung von mehreren solchen Vorrichtungen für ein modulares Montage-Transfersystem ermöglicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Ist vorgesehen, dass die Antriebswelle zumindest ein weiteres Kurvengetriebe für den Antrieb von zumindest einer Arbeitseinheit aufweist. Dadurch kann ermöglicht sein, dass die Vorrichtung nicht nur für den Transport von Werkstückträgern oder Werkstücken eingesetzt werden, sondern gleichzeitig auch eine Montage oder Bearbeitung oder dergleichen an dem in der Station bzw. Vorrichtung sich befindenden Werkstück träger mit Werkstück oder dem Werkstück selbst erfolgen kann. Vorteilhafterweise kann wahlweise ein oder mehrere Kurvengetriebe zur Ansteuerung von ein oder mehreren Arbeitseinheiten vorgesehen sein. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann anwendungsspezifisch die Vorrichtung als Transportmodul, als Arbeitsmodul oder als Transport- und Arbeitsmodul eingesetzt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zumindest eine Förderelement für den Werkstückträger oder das Werkstück als zumindest ein schwenkbarer Hebel ausgebildet ist, der für den Transport des Werkstückträgers oder des Werkstücks in Förderrichtung zumindest zeitweise daran angreift. Dadurch kann eine konstruktive einfache Ausgestaltung für einen Werkstückträgertransport ermöglicht sein, der darüber hinaus toleranzunabhängig bezüglich dem Angriffspunkt des Förderelementes an dem Werkstücksträger oder Werkstück sein kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das als Hebel ausgebildete Förderelement einen Schwenkbereich von wenigstens 20° durchläuft. Das Förderelement kann dabei vorteilhafterweise derart positioniert sein, daß ein Teil des Förderelementes innerhalb des Schwenkbereichs oberhalb einer Transportebene des Werkstückträgers kreisbogensegmentförmig verläuft, so daß ein Angriff des Förderelementes für den Transport des Werkstückträgers in Förderrichtung gegeben sein kann. Der nachfolgende Werkstückträger kann dabei durch beispielsweise eine Sperrklinke so lange zurückgehalten werden, bis das Förderelement in seine Ausgangsposition zurückgeschwenkt ist, um dann in die Position nachrücken zu können, bei der das Förderelement an dem Werkstückträger zum Weitertransport wieder angreifen kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Förderelement mittelbar oder unmittelbar an dem Werkstückträger oder Werkstück angreift. Die Art und Weise für die Betätigung des Werkstückträgers oder des Werkstücks in Förderrichtung durch das Förderelement kann an die entsprechenden Verhältnisse anpaßbar sein, so daß beispielsweise ein gedämpftes Angreifen oder ein Angreifen mit Stoßimpuls oder ein einklinkbares Angreifen, welches über einen gewissen Schwenkbereich eine Koppelverbindung eingeht oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenso kann durch die Kurvensteuerung eine bremsende oder beschleunigende Bewegung in Förderrichtung ermöglicht sein.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, daß der Werkstückträger eine ansteuerbare Klinke aufweist, die sich gegenüber der Transportebene nach unten absenkt, um ein sicheres Anliegen bzw. Angreifen oder Ankoppeln des Förderelementes zur Klinke oder dem Werkstückträger zu ermöglichen.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß eine berührungslose Koppelung zwischen dem Förderelement und dem Werkstückträger durch magnetische oder elektromagnetische Kräfte gegeben sein kann. Bei besonders empfindlichen Transportaufgaben, welche nahezu erschütterungsfrei erfolgen sollen, kann diese Ausgestaltung von Vorteil sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Es wird nunmehr ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
1 Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem,
2 eine schematische Übersicht über einen Teil eines modularen Montage-Transfersystems und
3 eine schematische Seitenansicht eines Werkstückträgers an dem ein Förderelement angreift.
In 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 11 für ein modulares Montage-Transfersystem dargestellt. Diese Vorrichtung 11 bildet ein Modul eines Transfersystemes, welches zum Transport eines Werkstückträgers 12 oder eines Werkstücks eingesetzt wird. Die Montage-Transfersysteme finden in der automatischen Fertigung in vielen Industriebereichen wie beispielsweise Elektroindustrie, Maschinenbauindustrie oder dergleichen Anwendung.
Die Vorrichtung weist eine Grundplatte 13 auf. Anstelle einer Grundplatte kann auch ein Grundgestell oder dergleichen vorgesehen sein. Auf dieser Grundplatte 13 sind parallel zu einander beabstandete, senkrecht nach oben weisende Stützen 14 vorgesehen, welche Führungselemente 16 für die Werkstückträger 12 aufnehmen. Die Stützen 14 tragen des weiteren eine quer zur Transportförderrichtung 17 angeordnete Antriebswelle 18, welche über ein Getriebe 19 von einem Antrieb 21 angetrieben wird. Der Antrieb 21 ist vorzugsweise als Elektromotor bzw. Servomotor oder dergleichen ausgebildet Das Getriebe 19 kann sowohl ein Riementrieb als auch ein Kettenantrieb als auch ein Zahnradgetriebe sein, welches in Abhängigkeit des elektrischen Antriebes eine Übersetzung aufweisen kann.
Zwischen den zumindest zwei Stützen 14 ist ein Kurvengetriebe 22 vorgesehen, welches ein Förderelement 23 antreibt. Das Kurvengetriebe 22 ist beispielsweise als Kurvenscheibe ausgebildet auf dessen Stirnseite eine Rolle 24 läuft, die mit dem Förderelement 23 verbunden ist. Beispielhaft ist das Förderelement 23 als Hebel ausgebildet, der über eine Halterung 26 schwenkbar aufgenommen und an der Grundplatte 13 befestigt ist. Durch die Ausgestaltung der Kurvenscheibe des Kurvengetriebes 22 kann die Schwenkbewegung gemäß Doppelpfeil 27 angesteuert werden. In 1 ist die Zwangsführung der Rolle 24 an der Kurvenscheibe des Kurvengetriebes nicht näher dargestellt. Das Förderelement 23 kann durch Zug- oder Druckkräfte in die Zwangsbewegung übergeführt werden, die an dem Förderelement 23 angreifen. Es können auch zwei aufeinander abgestimmte Kurvenscheiben vorgesehen sein, zwischen denen die Rolle oder dergleichen geführt ist. Des weiteren kann in Abhängigkeit der Kurvenscheibe auch der Schwenkbereich bestimmt werden. Das Förderelement 23 kann als geradliniger Hebel oder als entsprechend in der Formgebung an die weiteren konstruktiven Gegebenheiten angepaßte Formen aufweisen, um den Werkstückträger 12 in Förderrichtung 17 zu bewegen. Des weiteren kann vorgesehen sein, daß das Förderelement 23 als Doppel- oder Mehrfachhebel ausgebildet ist, welches durch eine Kurvenscheibe oder mehrere Kurvenscheiben angetrieben ist. Es kann des weiteren vorgesehen sein, daß beispielsweise zwei Förderelemente vorgesehen sind, welche bezüglich ihrem Takt gegenläufig versetzt sind. Dadurch kann ermöglicht sein, daß während einer Vorwärtsbewegung eines Förderelementes parallel dazu eine Rückwärtsbewegung des zweiten Förderelementes erfolgt, so daß eine schnellere Taktung für den Weitertransport der Werkstückträger ermöglicht ist. Sofern die Anzahl der Förderelemente erhöht wird, wird auch der zeitliche Abstand der einzelnen Förderelemente zu einander entsprechend kürzer, so daß beispielsweise bei vier Förderelementen eine Viertel-Phasenverschiebung bezüglich der Schwenkbewegung vorgesehen sein kann. Zusätzlich kann für die Vorwärts- sowie Rückwärtsbewegung des bzw. der Förderelemente 23 eine, im wesentlichen in vertikaler Richtung erfolgende Auslenkung gegeben sein, so daß beispielsweise bei einem Transport in Förderrichtung, das Förderelement zumindest teilweise nach oben bewegt und bei einer Rückwärtsbewegung in Ausgangsposition abgesenkt werden kann. Die Schwenkbewegung des Förderelementes kann des weiteren bedarfsmäßig einstellbar sein. Hierfür kann vorgesehen sein, daß die Position des Anlenkpunktes der Halterung 26 zum Kurvengetriebe 22 und/oder die Kurvenscheibe selbst im Durchmesser veränderbar ist, so daß die Auslenkung durch die Kurvenscheibe selbst unterschiedlich groß ausfällt.
Des weiteren kann vorgesehen sein, daß die Länge des Förderelementes zusätzlich veränderbar ist, z. B. durch einen Hebelmechanismus oder weiteren ansteuerbaren Elementen, so daß das freie Ende des Hebels, welcher am Werkstückträger angreift über einen größeren Schwenkbereich oberhalb der Transport- oder Führungsebene des Werkstückträgers verläuft.
An den Stützen 14 können des weiteren Arbeitseinheiten 31 angeordnet sein, welche beispielsweise über Hubstößel 32 angetrieben werden können. Hierfür sind auf der Antriebswelle 18 weitere Kurvengetriebe 33 und 34 vorgesehen, so daß die Vorrichtung 11 sowohl als Transport- oder Fördermodul als auch Arbeitsmodul einsetzbar ist. Die Anordnung der Kurvengetriebe 33, 34 sowie die Arbeitseinheiten 31 kann in der Anzahl wahlweise auf die Anforderung für die Station bzw. die Vorrichtung angepaßt werden. Alternativ zu Kurvenscheiben können auch Topfkurven vorgesehen sein, wobei dann die Umsetzelemente für die Hubbewegungen entsprechend angepaßt sind.
In 2 ist schematisch ein Ausschnitt eines Montage-Transfersystems dargestellt. Eine Transportbahn 41 ist aus mehreren aneinandergereihten Vorrichtungen 11 modular zusammengesetzt. Die einzelnen Module können dabei Arbeitseinheiten bilden, welche mit unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben ausgestattet sind. Die Vorrichtung 11 kann hinsichtlich ihrer Koppelung und Anbindung von weiteren Vorrichtungen flexibel ausgebildet sein. Beispielsweise kann zwischen einer Vorrichtung 11' und 11'' eine Verknüpfung dahingehend gegeben sein, daß beide Antriebswellen durch einen Antrieb 21 betätigt werden, wobei zwischen der Antriebswelle der Vorrichtung 11' und der Antriebswelle 18 der Vorrichtung 11'' ein Kupplungselement 42 beispielsweise durch einen Riemen oder durch eine Kette oder ein Getriebe vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung kann auch eine gemeinsame Deckplatte über zwei oder mehrere Vorrichtungen 11' und 11'' sich erstrecken. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Kupplungselement 42' eine Verknüpfung zwischen einer Antriebswelle 18 der Vorrichtung 11''' und einer in Verlängerung hierzu angeordneten Antriebswelle 18 einer Vorrichtung 11'''' oder mehreren Vorrichtungen ist. Dieses Kupplungselement 42' kann als Flanschverbindung ausgebildet sein, welches darüber hinaus einen Ausgleich für einen Axialversatz und sonstigen Toleranzausgleich bilden kann. Des weiteren kann auch eine oder wahlweise mehrere Kombinationen als Verbindung von Vorrichtungen 11' und 11'' sowie 11''' und 11'''' vorgesehen sein.
In 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Werkstückträgers 12 dargestellt, an welchem ein Förderelement 23 angreift. Auf der linken Hälfte ist beispielsweise eine ausfahrbare Klinke 46 dargestellt, welche beim Erreichen einer Förderposition beispielsweise über ein Erkennungsmittel betätigt werden kann, daß diese ansteuerbare Klinke nach unten bewegt wird, um in den Schwenkbereich des Förderelementes 23 einzugreifen. Während der Förderbewegung greift das Förderelement an der Klinke 46 an oder in diese ein und bewegt den Werkstückträger 12 in Förderrichtung 17.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, wie in 3 auf der rechten Halbseite dargestellt ist, daß das Förderelement 23 direkt in einer Vertiefung oder an einem Angriffselement, welches unmittelbar an dem Werkstückträger 12 vorgesehen ist, angreift, um den Werkstückträger 12 in Förderrichtung 17 zu bewegen. Es kann auch vorgesehen sein, daß das Förderelement 23 einen rastbaren oder klinkenförmigen Koppelungsmechanismus aufweist, so daß ggf. der Werkstückträger 12 während der Bearbeitung durch die Arbeitseinheiten 31 vor und zurück innerhalb der Bearbeitungsstation bewegt wird, bevor nach Beendigung der Montagearbeiten oder dergleichen der Werkstückträger 12 aus der Vorrichtung 11 herausgefördert wird, und eine Entkoppelung zwischen dem Förderelement 23 und dem Werkstückträger 12 stattfindet. Das Förderelement 23 kann alternativ auch als Gestänge oder Hebelmechanismus oder dergleichen ausgebildet sein, um die Förderbewegung zu ermöglichen. Beispielsweise bei schweren Werkstückträgern kann das Förderelement 23 durch mehrere Hebel ausgebildet sein, um eine Kraftübersetzung während der Förderbewegung zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit auf beliebige Anwendungsfälle innerhalb eines Montage-Transfersystemes eingesetzt werden, wobei durch die mechanische Ansteuerung des bzw. der Förderelemente sowie der Arbeitseinheit bzw. Arbeitseinheiten eine wartungsarme und hochpräzise Vorrichtung geschaffen ist.

Claims

Vorrichtung für ein modulares Montage-Transfersystem mit einem Grundgestell (13, 14), mit Führungselementen (16) zur Aufnahme und zum Transport von Werkstückträgern (12) oder Werkstücken und mit einem Antrieb (21), um ein Werkstückträger (12) oder ein Werkstück in Förderrichtung zu bewegen und eine Montage oder Bearbeitung an dem Werkstück durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (21) eine quer zur Transportförderrichtung (17) angeordnete Antriebswelle (18) antreibt, welche zumindest ein Kurvengetriebe (22) für zumindest ein Förderelement (23) für den Transport von Werkstückträgern (12) oder Werkstücken ausweist und zumindest ein weiteres Kurvengetriebe (33, 34) für einen Antrieb von zumindest einer Arbeitseinheit (31) für die Montage oder Bearbeitung des Werkstücks aufweist, wobei die Kurvengetriebe (33, 34) zur Betätigung der Antriebseinheiten (31) und das Kurvengetriebe (22) für den Werkstückträgertransport aufeinander abgestimmt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Förderelement (23) als zumindest ein schwenkbarer Hebel ausgebildet ist, der beim Transport des Werkstückträgers (12) oder des Werkstücks zumindest zeitweise in Förderrichtung daran angreift.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (23) einen Schwenkbereich von wenigstens 20° aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das eine Förderelement (23) mittelbar oder unmittelbar an dem Werkstückträger (12) oder Werkstück angreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (12) eine ansteuerbare Klinke (46) aufweist, die für den Weitertransport des Werkstückträgers (12) zumindest in Richtung auf das Förderelement (23) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Förderelement (23) und dem Werkstückträger (12) eine berührungslose Koppelung durch magnetische oder elektromagnetische Kräfte gegeben ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Förderelement (23) an einer Halterung (26) der Grundplatte (13) schwenkbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel als starre Stange ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel als gelenkartiges Gestänge ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebswelle (18) mit weiteren Antriebswellen von Montageeinheiten (11', 11'', 11''', 11'''') koppelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvengetriebe (22, 33, 34) als Kurvenzylinder mit einer daran geführten Rolle (24) ausgebildet sind.