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Transferstraße
Die Erfindung betrifft eine Transferstraße,
welche eine Lade/Entladestation, eine Anzahl von Bearbeitungsstationen mit Bearbeitungseinheiten,
ggfso Wendestationen zum Wenden der Werkstücke und eine Transporteinrichtung mit
einer, ein geschlossenes Viereck bildenden Transportbahn für die stationsweise weiterbewegten
Werkstücke aufweist.
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Eine Transferstraße dieser Art ist aus der DT-OS 2 041 364 bekannt.
Bei der bekannten Transferstraße sind zwei parallele, gegenläufige Bearbeitungsstraßenabschnitte
vorgesehen, welche jeweils endseitig durch eine kurze, der Länge eines Transportakthubes
entsprechende Querverbindung miteinander verbunden sind. Bei der bekannten Transferstraße
laufen Werkstückträger auf einer, ein langes, schmales Rechteck darstellenden Transportbahn
um. Während sich an den Querverbindungen keine Bearbeitungs- oder sonstige Stationen
befinden, sind entlang der beiden parallelen Bearbeitungsstraßenabschnitte abwechselnd
Bearbeitungs- und Wendestationen angeordnet. Eine der vier an den Transportbahnecken
befindlichen Stationen dient als Be- und Entladestation. Bei den jeweils an den
Bearbeitungsstationen der bekannten Transferstraße angeordneten, als numerisch steuerbare
Bearbeitungszentren ausgebildeten Bearbeitungseinheiten handelt es sich um jeweils
an der Außenseite des Transportbahnvierecks angeordnete
Horizontaleinheiten.
Zwischen benachbarten Horizontaleinheiten ist jeweils ein so großer Zwischenraum
vorgesehen, daß ein Maschineneinrichter zwischen diesen beiden Bearbeitungseinheiten
genügend Bewegungsfreiheit zum Umrüsten und Einrichten der Maschinen hat.
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In der Praxis finden jedoch überwiegend Transferstraßen Anwendung,
welche eine geradlinige Bearbeitungsstrecke und gegebenenfalls eine Werkstückträgerrückführungsbahn
aufweisen. Bei diesen hauptsächlich verwendeten bekannten Transferstraßen sind entlang
der Bearbeitungsstrecke eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen und dazwischen ggfs.
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Wende- und Pufferstationen angeordnet; die Beladestation befindet
sich am Anfang dieser Strecke und die Entladestation am Ende dieser Strecke. Die
Bearbeitungseinheiten, bei denen es sich überwiegend um Horizontaleinheiten handelt,
sind in gestaffelter Anordnung links und rechts der Bearbeitungsstrecke angeordnet,
damit zwischen den jeweils benachbarten Maschineneinheiten auf einer Bearbeitungsstreckenseite
jeweils ausreichend Platz zum Umrüsten und Einrichten der Maschinen vorhanden ist.
Die Werkstückträgerrückftlhrungsbahn verläuft häufig oberhalb des notwendigen Verkehrsfreiraumes
der Maschinenhalle
von der Entladestation zur Beladestation, wobei
sie von der Beladestation entweder direkt senkrecht nach oben oder schräg seitlich
nach oben und an der Beladestation wieder entsprechend nach unten geführt sein kann.
Gelegentlich ist die Werkstückträgerrrückführungsbahn auch als Unterflurbahn ausgebildet.
Während bei derartigen bekannten Transferstraßen die Werkstückträger auf der Bearbeitungsstrecke
im allgemeinen taktmäßig stationsweise weiterbewegt werden, erfolgt die Werkstückträgerrückführung
auf der Rückführungsbahn nicht taktmäßig und im Schnellauf.
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Die bekannten Transferstraßen weisen bekanntermaßen einen großen
Platzbedarf auf, da die Straßenlänge hauptsächlich von den Breiten der Bearbeitungseinheiten
und den dazwischen unbedingt erforderlichen Zwischenräumen bestimmt ist. Bei geradlinigen
Transferstraßen bekannter Bauart ergeben sich daher nicht selten Längen von 100
m oder mehr. Dies erfordert natürlich den Bau entsprechend großer und teuerer Hallen.
Auch in der Breite weisen die bekannten Transferstraßen eine verhältnismäßig große
Abmessung auf, was seinen Grund darin hat, daß die Bearbeitungseinheiten beiderseits
der Straße angeordnet sind. Außerdem sind bei den bekannten Transferstraßen die
Abstände der einzelnen Bearbeitungsstationen voneinander verhältnismäßig
groß
im Vergleich zu den Abmessungen der Werkstückträger bzw. der zu bearbeitenden Werkstücke
und betragen häufig ein Vielfaches dieser Abmessungen, da die Abstände der Bearbeitungsstationen
durch die Mindestabstände zwischen benachbarten Bearbeitungseinheiten vorgegeben
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transferstraße kompakter
und raumsparender als die bekannten Anordnungen auszubilden.
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Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine Transferstraße der eingangs
dargelegten allgemeinen Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche
als Vertikaleinheiten ausgebildete Bearbeitungseinheiten innerhalb des von der Transportbahn
umschlossenen Viereckraumes an den Seiten angeordnet sind, daß ferner ggfs. vorhandene,
als Horizontaleinheiten ausgebildete Bearbeitungseinheiten außerhalb dieses Viereckraumes
an den Seiten angeordnet sind und daß die Transporteinrichtung FUhrungs- und Vorschubmittel
aufweist, welche die Werkstücke bzw. diese tragende Werkstückträger beim Durchlaufen
der Eckbereiche der Transportbahn unter Beibehaltung ihrer Orientierung um die Bahnecken
herumführen.
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Die Erfindung bringt den technischen Fortschritt,
daß
der Platzbedarf für die erfindungsgemäße Transferstraße um bis zu 50% geringer als
der Platzbedarf vergleichbarer bekannter Transferstraßen ist, wodurch die Gesamtkosten
für die Transferstraße und für entsprechende Gebäude gesenkt werden. Zu der Verringerung
des Raumbedarfs trägt die Verwendung von Vertikaleinheiten anstelle der meistens
üblichen überwiegenden Verwendung von Horizontaleinheiten entscheidend bei, da an
einem Vertikalständer mehrere Bearbeitungseinheiten gleichzeitig angeordnet sein
können und somit weniger Grundfläche benötigt wird. Die meistens größere Höhe der
Vertikaleinheiten gegenüber Horizontaleinheiten spielt dabei keine Rolle, da die
Maschinenhallen ohnehin gewöhnlich hoch genug sind.
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Da die als Vertikaleinheiten ausgebildeten Bearbeitungseinheiten
wesentlich dichter nebeneinander angeordnet sein können als die Horizontaleinheiten
bekannter Transferstraßen, können die Stationsabstände auf der Transportbahn so
stark verringert werden, daß für die Stationsabstände praktisch nicht mehr die Maschinenabstände,
sondern die Abmessungen der Werkstückträger bzw. der Werkstücke maßgebend sind.
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Durch den kurzen Werkstückträgerabstand ergeben sich stark verringerte
Transporttakthublängen, weshalb die von den Werkstückträgern der erfindungsgemäßen
Transferstraße zurückzulegenden Wege beträchtlich kleiner als die Wege bei bekannten
Transferstraßen sind. Werkstückträgerrückführungsbahnen
> wie
sie bei bekannten geradlinigen Transferstraßen erforderlich sind, sind bei der erfindungsgemäßen
Anordnung nicht vorhanden.
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Die kompakte Anordnung der Bearbeitungseinheiten innerhalb des von
der Transportbahn umschlossenen Viereckraumes bringt außerdem den Vorteil, daß sämtliche
Bearbeitungseinheiten auf einem gemeinsamen Sockel angeordnet sein können, während
bei den Horizontaleinheiten der bekannten Transferstraßen jede Bearbeitungseinheit
einen eigenen Maschinensockel benötigt. Der Ersatz der Einzelsockel durch einen
gemeinsamen Maschinensockel sowie die gegenüber den bekannten Anordnungen beträchtliche
Verkürzung der Transportbahn der erfindungsgemäßen Transferstraße bei gleicher Bearbeitungsstationszahl
kann zu einer wesentlich kostengünstigeren Konzeption der erfindungsgemäßen Anordnung
im Vergleich zu bekannten Straßen führen.
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Während bei den bekannten Transferstraßen die Werkstückträger bzw.
die Werkstücke wegen der beiderseits der Straße angeordneten Bearbeitungseinheiten
bzw. bei der Anordnung gemäß der DT-OS 2 041 364 wegen der außen
am
Transportbahnviereck angeordneten Bearbeitungseinheiten nur schlecht zugänglich
sind, sind bei der erfindungsgemäßen Transferstraße die Werkstücke entlang der gesamten
Transportbahn von der Transportb ahnviere ckaußenseite her frei zugänglich.
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Auch die als Vertikaleinheiten ausgebildeten Bearbeitungsmaschinen
der erfindungsgemäßen Transferstraße sind zum Umrüsten und Einrichten gut zugänglich,
da sich die Bearbeitungseinheiten über der Transportbahn befinden und von der Außenseite
des Transportbahnvierecks mühelos erreichbar sind. Im Gegensatz dazu müssen die
Umrüst- und Einrichtarbeiten bei den Horizontalmaschinen der bekannten Transferstraßen
in der Regel von der Seite der betreffenden Maschine her vorgenommen werden, da
sich vor der Frontseite der Maschine die Transportbahn befindet, welche diese Arbeiten
beträchtlich behindern kann. Darüberhinaus bietet die erfindungsgemäße Anordnung
den Vorteil, daß sich der Einrichter beim Umrüsten und Einrichten wesentlich freier
als in den verhältnismäßig engen Zwischenräumen zwischen benachbarten Horizontaleinheiten
bekannter Transferstraßen bewegen kann.
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Durch das Herumführen der Werkstückträger um die
Ecken
der Transportbahn unter Beibehaltung ihrer Orientierung sind während eines Umlaufs
eines Werkstückträgers um das Transportbahnviereck nacheinander automatisch vier
verschiedene Seiten des Werkstücks der Viereckaußenseite zugewandt, so daß bei Vorhandensein
von Horizontaleinheiten das Werkstück unter weitestgehendem Verzicht auf Wendestationen
allseitig bearbeitet werden kann.
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Im Rahmen des oben beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus der erfindungsgemäßen
Transferstraße bieten sich verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, die nachstehend
erörtert werden.
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Gemäß einer mit Werkstückträgern arbeitenden Ausführungsform liegen
die Mittelpunkte der Stationen auf der Transportbahn auf den acht Ecken und den
vier Hauptseiten eines durch Abschrägen der vier Ecken des Transportbahnvierecks
entstandenen Achtecks. Der Mittelpunktabstand benachbarter Werkstückträger auf der
Transportbahn braucht nur geringfügig größer zu sein als die größte Werkstückträgerabmessung
in der Transportbahnebene.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, daß, wenn sämtliche Werkstückträger
während eines Transporttaktes eine Vorschub
bewegung ausführen,
in den Eckbereichen des Transportbahnvierecks keine Kollision zwischen zwei im Eckbereich
befindlichen Werkstückträgern auftreten kann, Eine derartige Kollision könnte beispielsweise
auftreten, wenn bei einer Anordnung der aus der DT-OS 2 041 364 bekannten Art, bei
welcher die Transportbahn scharfe Bahnecken aufweist und in den Bahnecken jeweils
Werkstückträgerstationen vorgesehen sind, bei verhältnismäßig kleinem Werkstückträgerabstand
ein Werkstückträger in die Eckstation hineinfahren wollte, während der davor befindliche
Werkstückträger noch nicht vollständig aus der Eckstation herausgefahren ist.
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Bei der eben beschriebenen Ausführungsform weisen die genannten Führungsmittel
vorzugsweise jeweils vier an den Werkstückträgerunterseiten angeordnete Rollen,
welche sich an den Ecken eines in der Horizontalebene gegenüber dem Transportbahnviereck
um 450 gedrehten Quadrats befinden, so daß an den Seiten des Transportbahnvierecks,
bezogen auf die Transportrichtung, jeweils eine Rolle vor und eine hinter dem Mittelpunkt
des betreffenden Werkstückträgers und beidseitig dieses Mittelpunktes ebenfalls
jeweils eine Rolle steht, und mit den Rollen zusammenwirkende Führungsschienen auf,
wobei an den Seiten des Transportbahnvierecks
jeweils drei Schienen,
von denen die mittlere Schiene die beiden jeweils vorderen und hinteren Rollen und
die beiden äußeren Schienen die beiden jeweils restlichen Rollen führen, und in
den abgeschrägten Eckbereichen des Transportbahnvierecks jeweils zwei unter 450
zu den Viereckseiten verlaufende, mit jeweils zwei Rollen zusammenwirkende Schienen
vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich sowohl an den Transportbahnviereckseiten als
auch in den Eckbereichen des Vierecks eine die Beibehaltung der Werkstückträgerorientierung
sicherstellende zwangläufige Führung.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung eignet
sich insbesondere für den Vorschub mittels einer sämtliche Werkstückträger miteinander
verbindenden Endlostransportkette, welche jeweils über Drehzapfen mit den Mittelpunkten
der Werkstückträger gekuppelt ist.
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Da es bei derartigen Transportketten bekanntermaßen wichtig ist,
die Spannung der Kette auch bei der sich mit der Zeit einstellenden Dehnung der
Kette aufrechtzuerhalten, weist die Transportkette vorzugsweise zwischen
zwei
benachbarten Werkstückträgern jeweils mindestens ein Ausgleichsglied auf, welches
aus zwei länglichen, quer zur allgemeinen Kettenlängsrichtung verlaufenden Elementen,
die jeweils mit einem Ende an einem der beiden benachbarten Kettenglieder angelenkt
sind, weiter aus einem zwischen den beiden Querelementen angelenkten, etwa die Länge
eines Kettengliedes aufweisenden Verbindungselement und einer die beiden freien
Enden der beiden Querelemente auseinanderdrückenden Feder besteht, wobei die beiden
freien Enden der Querelemente zur Bildung eines Anschlags aneinanderstoßen können.
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Selbstverständlich ist die Anzahl der auf den vier Seiten des Transportbahnvierecks
angeordneten Stationen beliebig und hängt von der Anzahl der auszuführenden Bearbeitungsgänge
und der Größe der Maschinenanordnung ab. Wenn auf jeder der vier Seiten des Transportbahnvierecks
eine gerade Anzahl von Stationen angeordnet ist, so ist es möglich, als Transporttakthublänge
wahlweise den einfachen oder zweifachen Stationsabstand zu wählen. Die Anwendung
des Doppelhubbetriebes, also des Betriebs der Transferstraße mit jeweils das Zweifache
des Stationsab standes betragender Transporttakthublänge, wodurch die Werkstückträger
während eines Transporttaktes also jeweils eine Station überspringen, kann beispielsweise
vorteilhaft sein, wenn die Bearbeitung eines bestimmten
Werkstückes
nur etwa halb so viel Bearbeitungsgänge erfordert wie Bearbeitungsstationen vorhanden
sind. Die Stationen können dann paarweise angeordnet sein, so daß stets zwei Werkstücke
gleichzeitig den gleichen Bearbeitungsgang erfahren, wodurch die Kapazität der Transferstraße
voll ausgenützt wird.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, eie auch ohne
Werkstückträger arbeiten kann, liegen die Mittelpunkte der Stationen auf der Transportbahn
sowohl auf den Eckpunkten, als auch auf den Seiten des Transportbahnvierecks.
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Damit bei dieser zweiten Ausführungsform während der Transporttakte
in den Eckbereichen des Transportbahnvierecks keine Kollisionen zwischen in die
Eckstationen einfahrenden und aus den Eckstationen ausfahrenden Werkstücken bzw,
Werkstückträgern auftreten können, kann die Anordnung so getroffen sein, daß jeweils
nur jede zweite Station auf der Transportbahn von einem Werkstück bzw.
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Werkstückträger besetzt ist.
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Zweckmäßiger ist es jedoch, die Anordnung so zu treffen, daß jeweils
sämtliche Stationen der Transportbahn mit Ausnahme einer Eckstation mit Werkstücken
bzw.
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Werkstückträgern besetzt sind, und eine Steuereinrichtung zu benützen,
welche die Vorschubmittel sequentiell so steuert, daß jeweils während eines Transporttaktes
nur die in Vorschubrichtung hinter der jeweils leeren Eckstation befindliche, der
betreffenden Seite des Transportbahnvierecks zugeordnete Werkstück- bzw. Werkstückträgergruppe
weitertransportiert wird. Der Transporttakt findet also jeweils der Reihe nach an
allen vier Seiten des Transportbahnvierecks statt. Die zeitlichen Abstände der einzelnen
Transporttakte betragen dabei nur etwa ein Viertel der Dauer der Bearbeitungsperioden
und die vier jeweils einer Transportbahnviereckseite zugeordneten Bearbeitungsmaschinengruppen
arbeiten jeweils um ein Viertel der Gesamttaktdauer (Be arbei tungs taktdauer plus
Transporttaktdauer) zeitlich gegeneinander phasenverschoben. Die Eckstationen dienen
dabei zweckmäßigerweise als Be- und Entlade-, Wende- oder Zwischenstationen.
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Eine Abwandlung der eben beschriebenen Anordnungsmöglichkeit besteht
darin, jeweils sämtliche Stationen der Transportbahn mit Ausnahme zweier diagonal
gegenüberliegender Eckstationen mit Werkstücken bzw. Werkstückträgern besetzt zu
halten und die Vorschubmittel mittels einer Steuereinrichtung sequentiell so zu
steuern, daß
während jedes Transporttaktes jeweils die beiden in
Vorschubrichtung hinter den beiden jeweils leeren Eckstationen befindlichen, den
betreffenden Seiten des Transportbahnvierecks zugeordneten Werkstück- bzw. Werkstückträgergruppen
weitertransportiert werden. Hierbei findet also der Transporttakt jeweils gleichzeitig
an zwei einander gegenüberliegenden Transportbahnseiten statt, und die Bearbeitungstakte
der an einem Viereckseitenpaar angeordneten Maschinen sind gegenüber den Arbeitstakten
der dem anderen Viereckseitenpaar zugeordneten Maschinen jeweils um die Hälfte der
Gesamttaktdauer phasenverschoben.
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Bei der zweitgenannten grundsätzlichen Ausführungsform einer Transferstraße
nach der Erfindung weisen die Führungsmittel zweckmäßigerweise beiderseits der Transportbahnmitte
verlaufende Trag- und Seitenführungsschienen für die Werkstücke bzw. Werkstückträger
auf, welche mit Seitenführungsklötzen oder -rollen zusammenwirken, die an den Werkstück-
bzw.
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Werkstückträgerunterseiten an den Ecken eines horizontalen, mit seinen
Seiten schienenparallel ausgerichteten Quadrats oder Rechtecks angeordnet sind,
und die an den Innenseiten des Transportbahnvierecks verlaufenden Schienen kreuzen
sich jeweils an den scharfen Bahnecken gleismäßig und setzen sich bis zu den an
den Bahnaußenseiten verlaufenden Schienen hin fort. Die eben genannte Ausbildung
der innen verlaufenden
Schienen gewährleistet auch innerhalb der
Bahneckbereiche eine gute Seiten führung und eine ausreichende Auflage der Werkstück-
bzw. Werkstückträgerrandbereiche auf den Schienen.
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Die erfindungsgemäße Transferstraße eignet sich für die Bearbeitung
von Werkstücken beliebiger Größe und für Bearbeitungsabläufe mit beliebig vielen
Bearbeitungsgängen. Einen besonderen wirtschaftlichen Vorteil bringt die erfindungsgemäße
Transferstraße jedoch hauptsächlich infolge ihrer erleichterten Umrüstbarkeit mit
den jeweils erforderlichen Bearbeitungseinheiten bei der Bearbeitung kleinerer und
mittlerer Werkstücke mit einer mittleren Anzahl von Bearbeitungsgängen. Während
bekannte Transferstraßen hauptsächlich zur Bearbeitung bestimmter Teile eingesetzt
werden, sind für Bearbeitungsprozesse kleinerer und mittlerer Größe kaum geeignete
Maschinenanordnungen bekannt. Für kleine Bearbeitungsprozesse sind zwar Rundtischmaschinen
allgemein eingeführt, die sich zur Bearbeitung kleiner Teile gut eignen, bei welchen
aber die Zahl der ausführbaren Bearbeitungsgänge beschänkt ist, so daß sie für etwas
umfangreichere Bearbeitungsprozesse nicht geeignet sind. Die erfindungsgemäße Transferstraße
ist jedoch gerade für den Bereich mittlerer Anzahlen von Bearbeitungsgängen besonders
gut geeignet.
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Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend
mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben.
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Die Zeichnungen sind der besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit
halber sehr schematisch gehalten und stellen im einzelnen dar: Fig. 1 eine Draufsicht
auf eine Transferstraße nach der Erfindung, Fig. 2 einen Aufriß der in Fig. 1 dargestellten
Transferstraße, Fig. 3 einen Grundriß einer ersten grundsätzlichen Anordnungsmöglichkeit
der erfindungsgemäßen Transferstraße, Fig. 4 einen Grundriß einer Abwandlung der
in Fig. 3 dargestellten grundsätzlichen Aus führungs form, Fig. 5 ein Ausgleichsglied
für eine Transportkette, die als Vorschubmittel
für die Werkstückträger
bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Transferstraßen Anwendung finden kann,
Fig. 6 einen Grundriß eines Eckbereiches der Transportbahn einer Transferstraße
nach den Fig. 3 oder 4, welche die Art der Führung der Werkstückträger auf der Transportbahn
zeigt, die Fig. 7a und 7b Grundrisse einer Anordnungsmöglichkeit einer zweiten grundsätzlichen
Aus führungs form einer Transferstraße nach der Erfindung in zwei verschiedenen
Stellungen der Werkstückträger auf der Transportbahn, die Fig. 8a bis 8d Grundrisse
einer Abwandlung der zweiten grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen
Stellungen der Werkstückträger auf der Transportbahn,
die Fig.
9a und 9b eine noch weitere Abwandlung der zweiten grundsätzlichen Ausführungsform
der Erfindung in zwei verschiedenen Betriebszuständen, und Fig. 10 einen Grundriß
eines Eckbereiches der Transportbahn für eine Transferstraße nach Fig. 7, 8 oder
9, welcher die Führung der Werkstückträger auf der Transportbahn zeigt.
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In allen Zeichnungsfiguren sind der besseren Übersichtlichkeit wegen
gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Fig, 1 und 2 zeigen die grundsätzliche Anordnung einer Transferstraße,
deren Transportbahn T ein geschlossenes Viereck bildet und bei welcher die Bearbeitungseinheiten
M innerhalb des von der Transportbahn umschlossenen Viereckraumes V angeordnet sind.
Die Transportbahn T weist eine Anzahl von Werkstückträgerstationen auf, die jeweils
mit einer Werkstückträgerpalette P besetzt sind. Die Paletten P werden taktmäßig
stationsweise auf der Transportbahn weiterbewegt0 Gemäß Fig. 2 sind die Bearbeitungseinheiten
als Vertikal-
Werkzeugmaschinen ausgebildet und zweckmäßigerweise
auf einem gemeinsamen Sockel MS aufgebaut. Die Werkzeugmaschinen M weisen zur Bearbeitung
der auf den Paletten P aufgespannten, in Fig. 2 schematisch angedeuteten Werkstücke
W über die Transportbahn T ragende Maschinenköpfe MK auf, die beispielsweise vertikal
beweglich geführt sind.
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Je nach dem auszuführenden Bearbeitungsgang können jedoch selbstverständlich
anstelle der dargestellten Maschinenköpfe auch andere, beispielsweise schräg geführte
Einheiten vorgesehen sein.
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Die in den Eckbereichen der Transportbahn T liegenden, keiner der
Werkzeugmaschinen M zugeordneten Transportbahnstationen können je nach Bedarf als
Be- und Entladestationen, Wendestationen oder andere Hilfsstationen verwendet werden.
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Selbstverständlich können diese Stationen teilweise auch als Bearbeitungsstationen
benützt werden, indem an der betreffenden Station außerhalb des Transportbahnvierecks
eine weitere Werkzeugmaschine angeordnet wird, bei welcher es sich um eine übliche
Horizontalmaschine oder eine Vertikalmaschine handeln kann.
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Die Transportbahn T ist so ausgebildet, daß die Werskstückträgerpaletten
P beim Durchlaufen der Bahneckbereiche
ihre Orientierung beibehalten,
so daß nacheinander vier verschiedene Seiten der Palette bzw. des jeweils darauf
befindlichen Werkstücks W den Außenseiten des Transportbahnvierecks und somit den
ggfs. vorhandenen zusätzlichen Werkzeugmaschinen an der Viereckaußenseite zugewandt
sind und dadurch leicht im Bereich dieser Seiten bearbeitet werden können.
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Fig. 3 zeigt eine erste Aus führungs form der oben grundsätzlich
beschriebenen Transferstraße. Die Stationen der Transportbahn T sind jeweils durch
eine schematisch gezeichnete Werkstückträgerpalette angedeutet. Wie aus dieser Darstellung
hervorgeht, liegen die jeweils durch ein Kreuz bezeichneten Mittelpunkte der Werkstückträgerstationen
auf der Transportbahn bzw. die Palettenmittelpunkte auf den acht Ecken und den vier
Hauptseiten eines durch Abschrägen der vier Ecken des Transportbahnvierecks entstandenen
Achtecks. Die Abstände der einzelnen Werkstückträgerstationen voneinander sind so
bemessen, daß sich zwei in einem Eckbereich der Transportbahn benachbarte Paletten
nicht gegenseitig behindern. Bei der dargestellten Ausführungsform muß also der
Stationsabstand mindestens gleich der Diagonalabmessung der Paletten sein. Die den
Werkzeugmaschinen M innerhalb des Transportbahnvierecks zugeordneten Bearbeitungsstationen
auf der Transportbahn sind jeweils mit B
bezeichnet; die in einem
Eckbereich liegenden beiden Stationen BS und ES können als Belade- und Entladestation
benützt werden; die übrigen, in den Eckbereichen der Transportbahn T liegenden Eckstationen
E können als Hilfsstationen, beispielsweise zum Wenden des Werkstücks, oder als
zusätzliche Bearbeitungsstationen durch Anordnung zusätzlicher, an der Transportbahnaußenseite
liegender Werkzeugmaschinen verwendet werden. Während der Transporttakte werden
jeweils sämtliche Paletten um jeweils eine Station weitertransportiert, wie die
in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile zeigen.
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Eine Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist in Fig.
4 gezeigt. Bei der Ausführungsform nach Fig 4, die insbesondere bei größeren Transferstraßen
zweckmäßig ist, sind an jeder Seite des Transportbahnvierecks eine gerade Anzahl
von Werkstückträgerstationen angeordnet. Die den Palettenvorschub steuernde Steuereinrichtung
ist bei diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß sie den Vorschub wahlweise
so steuern kann, daß die Paletten während eines Transporttaktes um jeweils einen
Stationsabstand (Einfachhubbetrieb) oder um jeweils zwei Stationsabstände (Doppelhubbetrieb)
weitertransportiert werden, wobei im letzteren Fall die Paletten beim Transporttakt
jeweils eine Station
überspringen. Sind Werkstücke zu bearbeiten,
die eine große Anzahl von Bearbeitungsgängen erforderlich machen, so kann jede Bearbeitungseinheit
einem Bearbeitungsgang zugeordnet werden und die Transporteinrichtung arbeitet im
Einfachhubbetrieb, so daß jede Palette bzw. jedes Werkstück nacheinander sämtliche
Stationen der Transportbahn durchläuft. Sind jedoch Werkstücke zu bearbeiten, bei
denen die erfoderliche Zahl von Arbeitsgängen nur etwa halb so groß wie die Anzahl
der auf der Transferstraße verfügbaren Stationen ist, so werden die Stationen jeweils
paarweise dem gleichen Bearbeitungs- oder Hilfsvorgang zugeordnet und auch die Werkzeugmaschinen
paarweise für den gleichen Bearbeitungsgang ausgerüstet. Die in der Transportbahn
der Anordnung nach Fig. 4 eingezeichneten Pfeile geben die jeweilige Palettenbewegung
während eines Doppelhub-Transporttaktes an.
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Für die Transferstraßen nach den Fig. 3 und 4, bei welchen die Eckbereiche
der Transportbahn T abgeschrägt sind und von den Paletten jeweils schräg durchfahren
werden, ist eine Transportkette als Vorschubmittel geeignet. Die Kette ist dabei
jeweils über Drehzapfen mit den Mittelpunkten der Paletten gekuppelt, so daß sich
in den Transportbahneckbereichen die Paletten relativ zur Kette drehen können. Damit
die Kette stets gespannt ist, müssen
im Verlauf der Kette zum Ausgleich
der mit der Zeit unvermeidlichen Kettendehnung Ausgleichs glieder eingeschaltet
sein. Zweckmäßigerweise ist zwischen jeweils zwei benachbarten Paletten mindestens
ein Ausgleichsglied in die Kette eingeschaltet.
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Ein solches Ausgleichsglied ist in Fig. 5 dargestellt und besteht
aus zwei quer zur allgemeinen Kettenlängsrichtung verlaufenden Elementen 1 und 2,
die jeweils mit einem Ende an einem der beiden benachbarten Kettenglieder angelenkt
sind, weiter aus einem die beiden Querelemente verbindenden Verbindungsglied 3,
welches jeweils an einer zwischen den beiden Enden der Querelemente 1 und 2 befindlichen
Stelle an diesen angelenkt ist, und aus einer starken Druckfeder 4, die zwischen
den beiden freien Enden der Querelemente angeordnet ist.
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Das Verbindungselement 3 weist etwa die Länge eines Kettengliedes
auf. Die beiden Querelemente 1 und 2 sind zweckmäßigerweise gemäß der Darstellung
gekröpft, damit eine ausreichend große Feder zwischen ihren freien Enden untergebracht
werden kann und können zur Bildung eines Anschlages aneinanderstoßen, um die größte
Teilungsweite des Ausgleichsglieds (= Kettenteilung) zu begrenzen,
Ein
Grundriß einer Transportbahn T, wie sie bei den Transferstraßen nach den Fig. 3
und 4 Anwendung finden kann, ist in Fig. 6 dargestellt. Dieser Grundriß zeigt die
Art der Führung der Paletten P in den Bereichen der geraden Transportbahnseiten
und in den Bahneckbereichen.
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Die Transportbahn weist gemäß Fig. 6 an den geraden Seiten des Bahnvierecks
jeweils drei Seitenführungs- und Auflageschienen auf, nämlich eine äußere Schiene
10, eine innere Schiene 11 und eine mittlere Schiene 12. Zur Seitenführung der Paletten
P wirken diese Schienen mit vier an der Unterseite jeder Palette angeordneten Führungsrollen
13 zusammen, welche sich an den Ecken eines gedachten, in der Horizontalebene gegenüber
den Transportbahnviereckseiten um 450 gedrehten Quadrats befinden, so daß sich,
bezogen auf die durch einen Pfeil 14 angegebene Transportrichtung, eine Rolle vor
und eine Rolle hinter dem Mittelpunkt der betreffenden Palette und beiderseits des
Palettenmittelpunktes jeweils eine Rolle befindet.
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Die vordere und die hintere Rolle wirken mit der mittleren Schiene
12 zusammen.
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In den Eckbereichen der Transportbahn sind jeweils nur zwei Schienen
vorgesehen, nämlich eine äußere Schiene 15 und eine innere Schiene 16. Beim Durchfahren
des
Eckbereiches wirken nunmehr von den vier an der Palettenunterseite angeordneten
Rollen die ursprünglich vordere Rolle und die ursprünglich äußere seitliche Rolle
mit der äußeren Schiene 15 und die ursprünglich innere seitliche Rolle und die ursprüngliche
hintere Rolle mit der inneren Schiene 16 zusammen. Auf diese Weise ist auf der gesamten
Transportbahn eine verdrehsichere Führung der Paletten gewährleistet. Kurze Leitstücke
17 am Anfang und Ende des Bahneckbereiches sorgen an diesen Stellen für ordnungsgemäße
Übergangsbewegungen der jeweils mit der Mittelschiene 12 zusammenwirkenden Rollen.
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Um die Führung der Paletten vor dem Bahneckbereich und innerhalb
des Eckbereiches deutlicher darzustellen, sind die Paletten P in Fig. 6 während
der Transporthubbewegung dargestellt. Die Mittelpunkte der Werkstückträgerstationen
auf der Transportbahn sind in dieser Darstellung durch Markierungskreuze 18 bezeichnet.
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Bei einer zweiten Ausführungsform der oben mit Bezug auf die Fig.
1 und 2 grundsätzlich beschriebenen Transferstraße sind die Werkstückträgerstationen
sowohl auf den Eckpunkten als auch auf den Seiten des Transportbahnvierecks
angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Prinzip
ohne Werkstückträger zu verwirklichen. Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in
den Fig. 7a und 7b dargestellt.
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Da sich bei der eben erwähnten zweiten Ausführungsform jeweils eine
Station an den vier Transportbahneckpunkten befindet, muß die Anordnung der Paletten
bzw. der Palettentransport so gestaltet sein, daß keine Kollision zwischen einer
jeweils in eine Eckstation einfahrenden Palette und einer aus der Eckstation ausfahrenden
Palette auftreten kann. Bei der Anordnung nach den Fig. 7a und 7b ist daher nur
jede zweite Station auf der Transportbahn T mit einer Palette P besetzt. Die jeweils
freien Stationen sind gestrichelt dargestellt. Während jedes Transporttaktes werden
die Paletten um jeweils eine Station weiterbewegt. Ausgehend von der in Fig. 7a
gezeigten Stellung, nehmen die Paletten P nach einem Transporttakt, während welchem
sie entsprechend den eingezeichneten Pfeilen transportiert werden, die in Fig. 7b
gezeichnete Stellung ein; nach einem weiteren Transporttakt befinden sich die Paletten
dann wieder in den in Fig. 7a dargestellten Positionen.
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Damit jedoch nicht, was bei Besetzung nur jeder zweiten Station mit
einer Palette unvermeidlich ist, an den Bearbeitungsstationen jeweils ein Bearbeitungstakt
mit einem zwischen den beiden folgenden Transporttakten stattfindenden Stillstandtakt
abwechseln muß, ist eine Anordnungsweise, wie sie in den Fig. 8a bis 8d dargestellt
ist, wirtschaftlicher. Gemäß Fig. 8a, die wiederum eine Gestaltungsmöglichkeit der
oben genannten zweiten Ausführungsform beinhaltet, sind sämtliche Werkstückträgerstationen
auf der Transportbahn T mit Ausnahme einer Eckstation EL mit Paletten P besetzt.
Es können somit während eines Transporttaktes nur die in Transportrichtung hinter
der leeren Eckstation befindlichen, der betreffenden Transportbahnviereckseite zugeordneten
Paletten weiterbewegt werden.
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Ein derartiger Palettenvorschub hat dann selbstverständlich zur Folge,
daß die entgegen der Transportrichtung nächste Eckstation zur leeren Station wird.
Auf diese Weise können also nacheinander alle vier, jeweils einer Transportb ahnviereckseite
zugeordneten Palettengruppen um jeweils eine Station weiterbewegt werden. Dazu steuert
eine Steuereinrichtung die Vorschubmittel für den Palettenvorschub sequentiell derart,
daß während eines Transporttaktes, wie eben erwähnt, nur die in Vorschubrichtung
hinter der jeweils leeren Eckstation befindliche, der
betreffenden
Seite des Transportbahnvierecks zugeordnete Werkstückträgergruppe weitertransportiert
wird.
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Ausgehend von der in Fig. 8a gezeigten Palettenposition ergibt sich
also nach dem ersten Transporttakt die in Fig. 8b dargestellte Position, nach dem
zweiten Transporttakt die in Fig. 8c dargestellte Stellung, nach dem dritten Transporttakt
die Stellung nach Fig. 8d, und nach dem vierten Transporttakt wiederum die in Fig.
8a dargestellte Ausgangsstellung. Die jeweils dem Transporttakt unterzogenen Paletten
sind in den Fig. 8a bis 8d jeweils mit PV bezeichnet.
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Da bei der Anordnung nach den Fig. 8a bis 8d also der Palettenvorschub
an den vier Transportbahnviereckseiten jeweils zu einem anderen Zeitpunkt auftritt,
arbeiten die jeder dieser Viereckseiten zugeordneten Werkzeugmaschinengruppen zeitlich
um jeweils ein Viertel der Dauer eines Gesamttaktes, nämlich eines Bearbeitungstaktes
plus eines Transporttaktes, phasenverschoben.
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Eine Abwandlung der Anordnung nach den Fig. 8a bis 8d ist in den
Fig. 9a und 9b dargestellt. Bei dieser abgewandelten Anordnung sind wiederum sämtliche
Werkstückträgerstationen auf der Transportbahn T, hier jedoch mit
Ausnahme
von zwei einander jeweils diagonal gegenüberliegenden Eckstationen mit Paletten
P besetzt. In diesem Falle kann also der Transporttakt jeweils gleichzeitig an zwei
einander gegenüberliegenden Bahnviereckseiten stattfinden, und die Steuereinrichtung,
welche die Transporttaktsteuerung übernimmt, steuert die Vorschubmittel derart,
daß während jedes Transporttaktes nur die beiden in Vorschubrichtung hinter den
beiden jeweils leeren Eckstationen befindlichen, den betreffenden Seiten des Transportbahnvierecks
zugeordneten Palettengruppen weitertransportiert werden. Ausgehend von Fig. 9a ergibt
sich also nach einem Transporttakt die in Fig. 9b gezeichnete Position der Paletten
und nach einem weiteren Transporttakt wieder die in Fig. 9a dargestellte Palettenstellung.
Die jeweils dem Vorschub unterzogenen Paletten sind wiederum mit PV bezeichnet.
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Bei der Anordnung nach den Fig. 9a und 9b arbeiten die jeweils zwei
einander gegenüberliegenden Transportbahnviereckseiten zugeordneten Werkzeugmaschinengruppen
um jeweils die Hälfte der Dauer der Gesamttaktzeit gegeneinander phasenverschoben,
Da bei den Anordnungen nach den Fig. 8a bis 8d und 9a und 9b die Eckstationen auf
der Transportbahn T
wechselweise leer und mit Paletten besetzt
sind, sind die Eckstationen für eine Verwendung als Bearbeitungsstationen weniger
geeignet. Zweckmäßig werden deshalb die Eckstationen als Be- und Entladestationen
und als Wendestationen oder sonstige Hilfsstationen verwendet.
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Eine für die genannte zweite Ausführungsform der beschriebenen Transferstraße,
bei welcher die Transportbahn scharfe Ecken aufweist, geeignete Führungseinrichtung
ist in Fig. 10 dargestellt, Gemäß dieser Darstellung sind beiderseits der Transportbahnmitte
verlaufende Trag- und Seitenführungsschienen für die Werkstückträger vorgesehen,
also eine jeweils an der Bahnaußenseite verlaufende Schiene 20 und eine an der Bahninnenseite
verlaufende Schiene 21, und an den Unterseiten der Paletten P befinden sich mit
den Schienen zusammenwirkende Führungsklötze 22, die an den Seiten eines horizontalen,
mit seinen Seiten schienenparallel ausgerichteten Quadrats angeordnet sind. Statt
der Führungsklötze 22 können selbstverständlich auch Rollen vorgesehen sein. In
den Transportbahneckbereichen kreuzen sich die inneren Schienen 21 gleismäßig und
verlaufen bis jeweils zu den äußeren Schienen 20 hin. Ausnehmungen 23 in den in
die Transportbahneckbereiche hineinragenden Enden der inneren Schienen 21 ermöglichen
das Hindurchgleiten der Führungsklötze 22 sowie einer nicht gezeichneten,
jeweils
in der Palettenmitte befindlichen Spanneinrichtung, welch letztere dem Festspannen
der Paletten an den Stationen dient. Die Stationsmittelpunkte sind durch Markierungskreuze
24 bezeichnet.
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Wie bereits oben erwähnt, läßt sich das anhand der Fig. 7 bis 9 dargelegte
Erfindungsprinzip auch ohne Verwendung von Werkstückträgern bzw. Paletten verwirklichen.
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In diesem Falle werden die Werkstücke mittels einer taktweise arbeitenden
Vorschubeinrichtung längs einer im Grundriß viereckigen Führungsbahn bewegt, ohne
daß die Werkstücke an den scharfen Bahnecken um eine Vertikalachse gedreht werden.