DE3101659A1 - Vorrichtung zum zu- und wegfuehren und werkstuecktraegern bei montage- und bearbeitungsstationen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Zu- und Wegführen von Werkstückträgern
• bei Montage- und Bearbeitungsstationen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zu- und Wegführen von VJerkstückträgern bei Montage- und Bearbeitungsstationen, insbesondere für die spanabhebende Bearbeitung metallischer Werkstücke durch mehrere Werkzeugmaschinen, bestehend aus einem die Montage- mit den Bearbeitungsstationen verbindenden, geführten Transportsystem für die Werkstückträger und aus einem die Werkstückträger den einzelnen Stationen zuführenden Übergabesystem.
• Bei Fertigungsstraßen für die vielfältige Bearbeitung großer Serien von Bauteilen ist es bekannt, ein endlos umlaufendes, meistens in Form von Ketten ausgebildetes Transportsystem zu verwenden, mit dem die zu bearbeitenden Werkstücke in geeigneter Weise verbunden werden. Diese Förderketten werden an den Bearbeitungsstationen entlanggeführt. Um eine genaue Bearbeitung des Werkstückes durchführen zu können, bedarf es besonderer Maßnahmen, um die werkstücke vom Transportsystem abzunehmen, in die Bearbeitungsstation einzuführen und dort genau zu zentrieren und festzuspannen.
• Eine solche Anordnung ist denn umständlich oder sogar unbrauchbar, wenn schwere Maschinenteile den Bearbeitungsstationen, z.B. Werkzeugmaschinen zugeführt werden sollen. Hier behilft man sich meistens mit Transportfahrzeugen, z.B. Gabelstaplern, welche die auf Paletten befindlichen Werkstücke von einer Station zur anderen bewegen. Auch in diesem Falle sind erheblich Rüstzeiten und demgemäß Kosten in Kauf zu nehmen.
• Mit der älteren Patentanmeldung DE-OS 28 51 699 wird ein anderer Weg vorgeschlagen, um die Rüstzeiten erheblich zu senken. Danach wird das Werkstück auf einem präzisen metallischen Werkstückträger zentriert aufgespannt, Der Werkstücktroger weist an seiner Unterseite entlang einer durch die Mitte verlaufenden vertikalen Ebene eine Reihe von Zapfen oder Rollen mit voneinander gleichen Abständen auf. In der Spannvorrichtung der einzelnen Montage- bzw. Bearbeitungsstation befindet sich eine Transportschnecke, die mit ihren Schneckengöngen auf die Zapfen bzw. Rollen einwirkt und dadurch eine Löngsverschiebung des Werkstückträgers in die Zentrierstellung innerhalb der Bearbeitungsstation ermöglicht. Um solche FIerkstückträger von einer zur anderen Bearbeitungsstation zu bewegen, werden Wägen eingesetzt, die ebenfalls solche Transportschnecken aufweisen, so daß vom Wagen aus eine Uebergabe an die Aufnehmeführung der einzelnen Bearbeitungsstation stattfinden kann, indem die jeweiligen Schnecken untereinander gekuppelt werden.
• Eine solche Maßnahme setzt allerdings voraus, daß die Führungen für die Transportwägen in einer genauen Distanz zu den jeweiligen Bearbeitungsstationen verlegt sein müssen, damit die Transportschnecken das zu übergebende Werkstück bzw. den Werkstückträger richtig erfassen können.
• Meistens sind aber mehrere Bearbeitungsstationen in den einzelnen Betrieben bereits vorhanden Bei deren Aufstellung hatte man nicht an eine genaue Fluchtung untereinander gedacht, so daß es Schwierigkeiten bereitet, die Führungen für die Transportwägen den untereinander versetzt angeordneten Bearbeitungsstationen anzupassen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Transport- und Ubergabesystem für Werkstückträger zu entwickeln, das eine einwandfreieljbergabe der Werkstücktreger von Transportwägen zu den einzelnen Aufnahmeanordnungen der Montage- bzw. Bearbeitungsstationen ermöglicht, auch wenn diese untereinander nicht genau ausgerichtet sind, wobei die Rüstzeiten zur Vorbereitung des Werkstückes fur den Bea~reitungsvorgang wesentlich reduziert werden können. Dessen ungeachtet soll aber der zu entwickelnde Gegenstand auch dort eingesetzt werden können, wo die Führungen des Transport- und Ubergabesystems an die einzelnen Stationen bereits angepaßt sind.
• Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Ubergabesystem aus einem quer zum Transportsystem beweglich geführten Träger besteht, an dem vier parallelogrammartig angeordnete Schwingen gelagert sind, deren freie Enden in passend ausgebildete, an der Unterseite der Werkstückträger angeordnete Auskehlungen eingreifen können, wobei die Schwenkbewegung der Schwingen zum Abheben der Werkstückträger von den Führungselementen des Transportsystems und zum Absenken der Werkstückträger in eine Aufnahmeanordnung der Montage- bzw. Bearbeitungsstation bestimmt ist.
• Es wird bei der Erfindung von sich kreuzenden Transport- und Ubergabesystemen ausgegangen, wobei an jeder Kreuzungsstelle der erfindungsgemäß ausgebildete Träger angeordnet ist. Das Transportsystem kann willkürlich durch die Gassen verlegt werden, welche von hintereinander angeordneten Bearbeitungsstationen gebildet werden. Deshalb ist es auch möglich, die Transportwägen für dieses Transportsystem entweder über Schienen oder aber auch induktiv zu führen. Bei induktiven Führungen kann ohnedies keine genaue Distanz des bewegten Wagens zu den einzelnen Stationen eingehalten werden. Das Ubergabesystem wird jedoch in einer genauen Distanz zur Aufnahmeanordnung der einzelnen Bearbeitungsstation verlegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der durch die Schwingen getragene Werkstückträger in einer genauen Position vor der Aufnahmeanordnung der Bearbeitungsstation zum Halten gebracht und demgemäß der Werkstückträger in eine genaue Position innerhalb der Aufnahmeanordnung abgesetzt werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, daß der erfindungsgemäße Träger mit den eingangs erwähnten vorgeschlagenen Transportschnecken ausgerüstet zu sein braucht.
• Die im Transportsystem beweglichen Führungselemente bzw. Wägen haben daher lediglich die Aufgabe, den Werkstückträger an den Kreuzungspunkt der gewünschten Bearbeitungsstation zu bringen, den Werkstückträger dort an den Träger des ubergabesystems zu übergeben, was während der Vorschubbewegung des Führungselementes (Wagen) geschehen kann, woraufhin dieses Führungselement schon wieder für eine weitere Aufgabe disponiert werden kann.
• Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Führunaselement aus einem induktiv oder schienengeführten Transportwagen besteht, der durch eine die Schwingen aufweisende Aussparung des Trägers geführt ist. Der Träger seinerseits kann als schienengeführter ilagen ausgebildet sein, der quer zu seiner Schienenführung sich erstreckende Wände aufweist, an denen die Schwingen gelagert und zwischen denen die Führungselemente mit den Werkstückträgern hindurchführbar sind.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: eine Draufsicht auf Teilbereiche eines Transport- ud Ubergabesystems, Fig. 2: einen Vertikalschnitt entlang der Linie II-II durch den Kreuzungsbereich zwischen Transport- und Ubergobesystem gemäß Figur 1, und Fig. 3: einen Schnitt gemäß Linie III-III durch den Träger gemäß Figur 2.
• Im Beispiel der Figur 1 sind symbolisch mit 1 eine Montagestation unduit 2 eine Bearbeitungsstation bezeichnet, In der Montagestation l werden Werkstücke 20 (vgl. Figur 2) auf Werkstückträger 6 gespannt und für den Transport in die Bearbeitungsstationen 2 bereitgehalten.
• Es wird davon ausgegangen, daß eine Vielzahl solcher Bearbeitungsstationen 2, z.B. Werkzeugmaschinen vorgesehen sind, die untereinander nicht genau ausgerichtet zu sein brauchen. Das zu bearbeitende Werkstück 20 soll von einer zur anderen Bearbeitungsstation 2 mit geringem Rüstzeitaufwand transportiert werden können.
• Demgemn geht von der Montagestation 1 ein Transportsystem 3 aus, das entlang aller Bearbeitungsstationen 2 geführt wird, ohne daß ein bestimmter Abstand zu den einzelnen Bearbeitungsstationen 2 eingehalten werden muß. Dieses Transportsystem 3 kann aus einer induktiven oder schienengebundenen Führung 5 bestehen, entlang welcher Führungselemente 6 (1tagen) geführt sind, die die Werkstückträger 7 aufnehmen.
• Senkrecht zum Transportsystem 3 erstreckt sich in einer genauen Distanz von jeder Bearbeitungsstation 2 ein Cjbergabesystem 4, welches beim Ausführungsbeispiel der Figurl eine schienengebundene Führung 8 aufweist.
• Entlang dieser Führung 8 ist ein Träger 9 bewegbar, der die Aufgabe hat, den vom Führungselement 6 herangebrachten Werkstückträger 7 zu übernehmen und dann einer Aufnahmeanordnung 12 der Bearbeitungsstation2zuzufUhren, in der eine Transportschnecke 13 angeordnet ist, deren Schneckengänge auf Zapfen oder Rollen 14 einwirken, die an der Unterseite des Werkstückträgers 7 entlang einer Vertikalebene angeordnet sind. Es kommt darauf an, den Werkstückträger 7 so in die Aufnahmeonordnung 12 der Bearbeitungsstation 2 einzusetzen, daß die Transportschnecke 13 ohne Mühe in den richtigen Eingriff zwischen mindestens zwei Zapfen bzw. Rollen 14 des Werkstückträgers 7 gelangen kann.
• Zu diesem Zweck weist der Träger 9 (vgl. auch Figuren 2 und 3) zwei aufrechte Wände 16 auf, zwischen denen eine Aussparung 15 gebildet ist, die so gestaltet ist, daß das Fuhrungselement 6 durch diese Aussparung 15 hindurchgeführt werden kann. An den Wänden 16 sind Schwingen 10 u. 11 paarweise gelagert, deren freie Enden in Auskehlungen 21 eingreifen können, welche an der Unterseite der Werkstückträger 7 angeordnet sind (vgl. Figuren 2 u.3).
• Es ist also möglich, während des Durchlaufes des Führungselementes 6 durch die Aussparung 15 des Trägers 9 die Schwingen 10,11 zu verdrehen, so daß sie in die Auskehlungen 21 eingreifen. Im weiteren Schwenkverlauf der Schwingen 10, 11 wird der Werkstückträger 7 von seinem Führungselemeñt 6 abgehoben. Dieser Abhebevorgang kann während der Vorschubbewegung des Führungselementes 6 vorgenommen werden. Sobald dieses Führungselement 6 den Bereich des Trägers 9 passiert hat, wird nun der Träger 9 entlang der Führung 8 (Ubergabesystem 4) bis vor die Aufnahmeanordnung 12 der Bearbeitungsstation 2 bewegt und dort zum Halt gebracht. Während dieser Seitwärtsbewegunc nehmen die Schwingen 10, 11 mit dem darauf ruhenden Werkstückträger 7 eine etwa mittlere Stellung in ihrem Schwenkbereich ein.
• Man kann nun, wenn die Halteposition erreicht ist, die Schwingen 10, 11 weiter verschwenken, wobei ein Teilbereich des Werkstücktrugers 7 in die Aufnahmeanordnung 12 der Bearbeitungsstation 2 so eingeführt wird (bwz. abgesenkt wird), daß die Transportschnecke 13 in Eingriff mit den Zapfen bzw. Rollen 14 gelangen kann. Diese Transportschnecke 13 zieht nun den Werkstückträger 7 in die Bearbeitungsstation 2 ein, wo die Zentrierung und Festspannung des Werkstückträgers7 in einer Weise vorgenommen werden kann, die Gegenstand einer älteren Erfindung ist (P 28 51 700.2-14 ).
• Diese Ubernahme und Ubergabe des Werlestücktrogers kann innerhalb kürzester Zeit durchgeführt werden, so daß der Träger 9 rasch wieder in seine in Figur 1 gezeigte Stellung im Kreuzungsbereich von Transportsystem 3 und Ubergabesystem 4 gebracht werden kann. Durch eine geeignete Steuerung der einzelnen Antriebe ist es möglich, das Führungselement 6 durch mehrere Träger 9 bzw. deren Aussparungen 15 hindurchzuführen, ohne daß eine Abhebung des erkstücktragers 11 erfolgt, nämlich dann, wenn das werkstück 20 irgendeiner in einer Reihe angeordneten Bearbeitungsstation zugeführt werden soll.
• Gcmaß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind die Schwingen 10, 11 untereinander durch eine Gelenkstange 22 verbunden, auf die eine Antriebsschwinge 23 einwirkt, die über eine Lasche (Koppel) 24 mit einer Kurbel 25 nach Art eines Koppelgetriebes miteinander gelenkig verbunden sind. Die Kurbel 25 wird von einem Hubmotor 26, beispielsweise einem pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Zylinder betätigt, Im Beispiel der Figur 3 ist ferner gezeigt, daß die Führung 8 für den Träger 9 im Boden der Fabrikhalle vertieft angeordnet ist. Zugleich erkennt man, daß die Wände 16 des Trägers 9 untereinander über ein Bodenteil 17 verbunden sind, dessen Oberfläche bündig mit dem Hallenboden 27 verläuft. Wenn beispielsweise die Führungselemente 6 (vgl. Figuren 1 und 2) induktiv auf dem Hallenboden 27 bewegt werden, enthält der Bodenteil 17 des Trägers 9 ebenfalls induzierende Elemente. Sind hingegen auf dem Boden 27 Schienen Xvgl. Figur 1) verlegt, dann sind auch auf dem Bodenteil 17 des Trägers 9 ebensolche Schienen vorgesehen, damit das Führungselement 6 mühelos durch die Aussparung 15 eines Trägers 9 voranbewegt werden kann.
• lurch die vertiefte Anordnung der Führung 8 im Hallenboden 27 hinterläßt der Träger 9 bei seiner Bewegung eine Grube, die das Passieren eines weiteren Führungselementes 6 verhindern würde.
• Aus diesem Grunde kann mit dem Träger 9 eine die Grube überdeckende, in der Zeichnung nicht dargestellte Grubenabdeckung verbunden sein, die am Grubenrand geführt ist. Diese kann als Platte oder als teleskopartig auseinanderziehbare Plattenanordnung ausgebildet sein, deren einzelne Plattenelemente mit einem Scherengitter gelenkig verbunden und daran geführt sind. Auf der Oberfläche der Platte oder einzelner Plattenelemente sind Schienen angeordnet, die dann, wenn der Träger 9 vor der Bearbeitungsstation 2 steht, mit den Führungen 5 fluchten.
• Stückliste 1 Montagestation 2 Bearbeitungsstation 3 Transportsystem 4 Ubergabesystem 5 induktive oder schienengebundene Führung 6 Führungselement (Wagen) 7 Werkstückträger 8 Führung 9 Träger 10 Schwinge 11 Schwinge 12 Aufnahmeanordnung 13 Transportschnecke 14 Zapfen / Rolle 15 Aussparung 16 Wand 7 Bodenteil 18 Rad 19 Rad 20 Werkstück 21 Auskehlung 22 Gelenkstange 23 Antriebsschwinge 24 Lasche (Koppel) 25 Kurbel 26 Hubmotor 27 Hallenboden

Claims (8)

1. Patentansprüche 9 orrichtung zum Zu- und Wegführen von Werkstückträgern (7) bei Montage- und Bearbeitungsstationen(2),insbesondere für die spanabhebende Bearbeitung metallischer Werkstücke (20) durch mehrere Werkzeugmaschinen,bestehendaus einem die Montage- mit den Bearbeitungsstationen verbindenden, geführten Transportsystem (56) für die Werkstückträger (7) und aus einem die WerkstUckträger (7) den einzelnen Stationen (2) zuführenden Übergabesystem (4,8), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Übergabesystem (4) aus einem quer zum Transportsystem (3) beweglich geführten Träger (9) besteht, an dem vier parallelogrammartig angeordnete Schwingen (10, 11) gelagert sind, deren freie Enden in passendausge bildete, an der Unterseite der Werkstückträger (7) angeordnete Auskehlungen (21) eingreifen können, wobei die Schwenkbewegung der Schwingen (10,11) zum Abheben der Werkstückträger (7) von den Führunsselementen (6) des Transportsystems (3) und zum Absenken der Werkstückträger (7) in eine Aufnahmeanordnung (12) der Montage-bzw. Bearbeitungsstation (1,2) bestimmt ist.
2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (6) aus einem induktiv oder schienengeführten Transportwagen besteht, der durch eine die Schwingen (10,11) aufweisende Aussparung (15) des Trägers (9) geführt ist.
3. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Träger (9) als schienengeführter Wagen ausgebildet ist, der quer zu seiner Schienenführung (8) sich erstreckende Wände (16 aufweist, an denen die Schwingen (10, 11) gelagert und zwischen denen die FUhrungselemente (6) mit den WerkstUcktragern (7) hindurchführbar sind.
4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder f., dadurch g e k e n n ze i c h n e t , daß die Schwingenpaare (10,lot) untereinander durch eine Gelenkstange (22) verbunden sind, an die ein Antrieb, beispielsweise ein Koppel getriebe (24,25,26) angreift.
5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch 9 e k e n n z e i c h n e t , daß die Geinkstange (22) mit einer Antriebsschwinge (23) gelenkig verbunden ist, die zwischen den Schwingen (10,11) angeordnet und an den Antrieb (24, 25, 26) angeschlossen ist.
6. 6) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Auflageebene der Aufnahmeanordnung (12) zwischen der höchsten und tiefsten Schwenkstellung der Schwingen (10,11) liegt.
7. 7) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch 9 e k e n n -z e i c h n e t , daß die t'erkstücktrcger (7) an ihrer Unterseite z,ahnstangenartig angeordnete, entlang vertikaler Achsen ausgerichtete Zapfen oder Rollen (14) aufweisen und daß in der Aufnahmeanordnung (12) eine auf die Zapfen (14) oder Rollen einwirkende Antriebsschnecke (13) gelagert ist, wobei der Abstand der Trögerfiihrung (8) von der Antriebsschnecke (13) dem seitlichen Ubergabeweg der Schwingen (10,11) angepaßt ist.
8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Uebergabe des Werkstückträgers (7) an die Schwingen (10,11) während der Vorschubbewegung des Fuhrungselementes (7) z.B. Wagen, erfolgt.