DE3615164A1 - Transporteinrichtung fuer eine fertigungsstrasse mit parallelgeschalteten bearbeitungsstationen - Google Patents
Transporteinrichtung fuer eine fertigungsstrasse mit parallelgeschalteten bearbeitungsstationenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung
gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es sind taktungebundene Beschickungsvorrichtungen bekannt,
die ein Zu- und Abführen von Werkstücken bei parallel
geschalteten Fertigungsmaschinen bzw. Fertigungsstrassen
ermöglichen, wobei jeweils ein Förderer für die Werkstück
zuführung und ein zweiter Förderer für die Werkstückweiter
führung vorgesehen ist.
Eine aus der DE-OS 27 19 229 bekannte Beschickungsvorrichtung
dieser Art betrifft eine Fertigungsmaschine, bei welcher
jeweils eine Zuführ- und Abgabevorrichtung vorgesehen ist,
durch welche je nach Bedarf ein Zuführen und in einem
weiteren Arbeitsgang eine Entnahme der Werkstücke erfolgt,
wodurch Stillstandzeiten auftreten.
Ein Nachteil dieser bekannten Anordnungen besteht darin,
dass die zur Beschickung benötigte Arbeitszeit verhältnis
mässig lang ist, wodurch die Kapazität der parallelgeschal
teten Fertigungsmaschinen, gegebenenfalls der gesamten
Fertigungsstrasse, die in der Regel durch die Kapazität der
einzelnen Fertigungsmaschinen bestimmt wird, herabgesetzt
wird.
Um diese Stillstandzeiten weiter herabzusetzen, wurde
gemäss dem CH-Patent 6 48 784 eine Beschickungsvorrichtung
zum Zu- und Abführen von Werkstücken in Kombination mit
Be- und Entladeeinrichtungen bei parallelgeschalteten
Fertigungsmaschinen vorgeschlagen, indem jede Be- und
Entladeeinrichtung mit einer Werkstück-Doppelaufnahme
versehen und jeweils derart ausgebildet ist, dass sie
einerseits mit den beiden Förderern in einer Ausgangs
position und andererseits mit einer Werkstückhaltevor
richtung in einer Belade- und einer Entladeposition
zusammenwirkt. Eine Werkstückaufnahme der Doppelaufnahme
ist dem ersten Förderer und die zweite Werkstückaufnahme
dem zweiten Förderer zugeordnet.
Dadurch wird zwar ein gegenüber der DE-OS 27 19 229
zeitlich sich überlagernder Arbeitsablauf sowohl bei der
Werkstückentnahme als auch -zuführung erreicht, jedoch
bei parallelgeschalteten Fertigungsmaschinen bzw. Bearbei
tungsstationen einer Fertigungsstrasse, die extrem kurze
Bearbeitungszeiten aufweisen, können Zeitverlust, nicht
vermieden werden.
Ein allgemeiner Nachteil von Fertigungsstrassen ist
zusätzlich darin zu sehen, dass jede dieser Einrichtungen
jeweils nur für ein Produkt mit hohen Herstellungs
kapazitäten ausgelegt ist und lange Umrüstzeiten
erfordert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Transporteinrichtung für eine Fertigungsstrasse mit
einer Vielzahl von taktungebundenen parallelgeschalteten
Bearbeitungsstationen zu schaffen, in welcher einzelne
Bearbeitungsstationen mit einer extrem kurzen Taktzeit
je Werkstück arbeiten und sowohl die Werkstückzufuhr als
auch das Abführen der Werkstücke auf einem Transportband
erfolgt und eine universellere Einsetzbarkeit der
Fertigungsstrasse bei kürzerer Umrüstzeit gewährleistet
wird.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere Ausbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen
hervor.
Durch das Einfahren des Werkstückträgers in die in der
Hubvorrichtung angeordneten Schienen wird ein
Abheben derselben vom Transportband in eine Warteposition
ermöglicht, wobei die nachfolgenden Werkstückträger am
Transportband diese Bearbeitungsstation passieren können.
Sobald ein bearbeitetes Werkstück mittels einer Greif
vorrichtung in die leere Aufnahme des in der Warteposition
befindlichen Werkstückträgers übergeben wurde, wird der
Werkstückträger so verschoben, dass das mit der zweiten
Aufnahme zugeführte Werkstück unmittelbar danach von der
Greifvorrichtung übernommen und in die Bearbeitungsstation
übergeben wird. Sobald das Transportband in der Bearbeitungs
station frei ist, wird der Werkstückträger durch die Hub
vorrichtung herabgesenkt und der Werkstückträger wird
vom Transportband mitgenommen, wodurch Wartezeiten
bis zur Beendigung der Bearbeitung, beispielsweise
Bewickeln, vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in einer
einzigen Fertigungsstrasse durch das Codiersystem
gleichzeitig, beispielsweise zwei unterschiedliche
Werkstücke jeweils an vorbestimmten Bearbeitungs
stationen bearbeitet werden können, wodurch in vor
teilhafter Weise die Kapazität der Fertigungsstrasse
auch für kleinere Produktionspartien besser ausgenützt
werden kann.
Durch die Bereitstellung der Werkstückträger für die
nachfolgende Werkstückpartie in einem Vorbereitungs
speicher am rücklaufenden Transportband können die
Umrüstzeiten herabgesetzt werden.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs
beispiel näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Grundriss einer nur
teilweise dargestellten Fertigungsstrasse mit parallel
geschalteten Bearbeitungsstationen,
Fig. 2 ein Bearbeitungsbereich A der Fertigungs
strasse gemäss Fig. 1 mit einer entsprechenden Transport
einrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Transporteinrichtung
entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht der Transporteinrichtung
entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 3 und
Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt durch einen,
auf dem Transportband aufliegenden Werkstückträger.
Der in der Fig. 1 gezeigte Grundriss einer Fertigungs
strasse 2 umschliesst neben einem endlosen Transport
band 4 eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 3 und
Werkstückträgerspeichern 7, die so angeordnet sind,
dass am Transportband 4 reibschlüssig aufliegende Werk
stückträger 5 durch weiter unten näher beschriebene und
in Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellte Vorrichtungen den
Bearbeitungsstationen 3 zugeführt werden können.
In Fig. 2 und Fig. 3 ist eine in der Fig. 1 mit A bezeich
neter Bearbeitungsbereich detailliert dargestellt,
wobei das Transportband 4 in der Pfeilrichtung X bewegt
wird.
Das Transportband 4 ist von einer Greifvorrichtung 11
in einem vorbestimmten Abstand überdeckt, wobei der
Abstand so gewählt ist, dass die Greifvorrichtung 11
Werkstücke 18, die in doppelt ausgebildeten Werkstück
aufnahmen 6 eines Werkstückträgers 5 zur Bearbeitung
vorgesehen sind, vom Werkstückträger 5 abheben und einer
(nicht dargestellten) Bearbeitungsmaschine zuführen
kann. Währenddessen werden die darauffolgenden Werkstück
träger 5 bis zur nächsten freien Bearbeitungsstation 3
weitergeführt.
Bei jeder Bearbeitungsstation 3 (Fig. 1A, Fig. 2 und Fig. 3)
ist ein Codierlesegerät 13 vor und ein Codiergerät 14
nachgeschaltet, die beide auf eine, auf jedem Werkstück
träger 5 (Fig. 5) angeordnete Codierung 12 ansprechen.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich passieren die Werkstück
träger 5 - beispielsweise mit je einem Werkstück 18
beladen - das Codierlesegerät 13, wodurch aufgrund der
Codierung 12 am Werkstückträger (Fig. 5) entschieden wird,
ob dieses Werkstück 18 von der Bearbeitungsstation 3
bearbeitet werden kann, oder zu einer weiteren Bearbeitungs
station transportiert werden soll.
Unterhalb des Transportbandes 4 ist gemäss Fig. 4 eine
Hubvorrichtung 9 vorgesehen, welche Vertikalführungen
10 aufweist, die mit Schienen 20 in Vorsprünge 21 des
Werkstückträgers 5 eingreifen. Die Vertikalführungen
10 der Hubvorrichtung 9 sind so ausgebildet, dass sie
einen seitlichen Abstand zum Transportband 4 aufweisen
und dieses nicht behindern. Gemäss Fig. 3 wurde durch
die Bearbeitungsstation 3 mittels des Codierlesegerätes
13 ein entsprechend identifizierter Werkstückträger 5
mit einer leeren und einer mit einem Werkstück 18 bela
denen Aufnahme 6 angefordert und durch die Hubvorrichtung
9 vom Transportband 4 bereits in die Warteposition der
Bearbeitungsstation 3 angehoben, während die Greifvor
richtung 11 ein schon bearbeitetes Werkstück 18 noch
festhält. Nachfolgend wird von der Greifvorrichtung 11
das fertige Werkstück 18 auf die freie Werkstückaufnahme
6 aufgelegt, ein Schubzylinder 19 bewirkt, dass der
Werkstückträger 5 um eine Werkstückteilung, d. h. um etwa
eine halbe Werkstückträger-Länge (in der Zeichnung nach
rechts) geschoben wird, so dass die Greifvorrichtung 11
das noch unbearbeitete Werkstück 18 aufnehmen und der
Bearbeitungsmaschine zuführen kann.
Nachdem die der Bearbeitungsstation 3 vorgeschalteten
Anschläge 8 den Weitertransport der nachfolgenden
Werkstückträger 5 anhalten, wird der Werkstückträger 5
aus der Warteposition auf das Transportband 4 abgesenkt,
wobei dieser vom Transportband 4 mitgenommen und das
nachgeschaltete Codiergerät 14 passiert, welches der
Codierung 12 des Werkstückträgers 5 entsprechend eine
weitere Bearbeitungsstation zuweist.
Seitlich des Transportbandes 4 sind Führungen 22, die
bei jeder Hubvorrichtung 9 und jeder Schiebeeinrichtung
16 unterbrochen und von den Anschlägen 8 begrenzt sind (Fig. 2).
Beim Abheben des Werkstückträgers 5 durch die Hubvor
richtung 9 übernehmen an jeder Vertikalführung 10
angeordnete Hilfsschienen 23 die Funktion der Führungen
22, solange sich der Werkstückträger 5 in der angehobe
nen Position befindet.
Die Schiebeeinrichtungen 16, vorzugsweise Pneumatik
zylinder, bewirken, dass beispielsweise nichtbearbeitete,
auf Werkstückträgern 5 transportierte Werkstücke 18,
welche in den Bearbeitungsstationen 3 wegen Überlastung
nicht bearbeitet werden konnten, bzw. die bei der Bearbei
tung von unterschiedlichen Werkstücktypen eine unter
schiedliche Reihenfolge von Arbeitsoperationen einhalten
müssen, vom rücklaufenden Teil wieder auf das vorlaufende
Teil des Transportbandes 4 in Richtung des Pfeiles Y
oder umgekehrt (Fig. 1) eingeschoben werden können, so
dass die Werkstückträger 5 einen Bereich von Bearbeitungs
stationen umlaufen können. Durch die Anschläge 8 werden
während des Einschiebens auf beiden Teilen des Transport
bandes 4 ankommende weitere Werkstückträger 5 angehalten.
Aus der in Fig. 5 vergrösserten Darstellung des Werkstück
trägers 5 ist ersichtlich, dass dieser im Grund der
Werkstückaufnahme 6 jeweils einen Haltemagneten 15 aufweist,
wodurch ein Herabfallen oder Verrutschen des Werkstückes
18 vermieden wird. Das Transportband 4 läuft an der
Oberfläche eines Gehäuses 24, das seitliche Abstützungen
aufweist, die gleichzeitig als Führungen 22 für die
Werkstückträger 5 dienen.
Die erfindungsgemässe Transporteinrichtung kann in vor
teilhafter Weise in Fertigungsstrassen 2 für verschiedene
elektrische Bauteile eingesetzt werden, in welchen in
der Regel für jede Arbeitsoperation mehrere parallel
geschaltete Bearbeitungsstationen 3 vorgesehen sind,
wobei auch bei extrem kurzen Taktzeiten von
6 Sekunden/Stück keine zusätzlichen Stillstand
zeiten entstehen. Das gesamte Transportsystem
ermöglicht ein gleichzeitiges Bearbeiten von mehreren,
vorzugsweise zwei, verschiedenen Werkstücktypen und
benötigt nur sehr kurze Umrüstzeiten, wobei für die
Bereitstellung von Werkstückträgern für die nachfolgende
Produktionspartie am rücklaufenden Teil des Transport
bandes 4 ein Vorbereitungsspeicher 17 vorgesehen ist.
- Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Transporteinrichtung
2 Fertigungsstraße
3 Bearbeitungsstationen
4 Transportband, endlos
5 Werkstückträger
6 Werkstückaufnahmen, Auflagefläche entsprechend
der Werkstückform
7 Werkstückträger-Speicher, Vorbereitungsspeicher
8 Anschläge zum Anhalten, Weiterbewegen
9 Hubeinrichtung
10 Vertikalführungen
11 Greifvorrichtung
12 Codierung
13 Codierlesegerät
14 Codiergerät
15 Haltemagnet
16 Schiebeeinrichtungen
17 Vorbereitungsspeicher, am rücklaufenden Teil des Transportbandes
18 Werkstück
19 Schubzylinder
20 Schienen
21 Vorsprünge
22 Führungen, seitliche Abstützungen
23 Hilfsschienen
24 Gehäuse
Claims (8)
1. Transporteinrichtung für eine Fertigungsstrasse (2)
zur Herstellung elektrischer Bauteile, wie Rotoren und
Statoren elektrischer Maschinen, mit einer Vielzahl
taktungebundener, jeweils parallelgeschalteter Bearbei
tungsstationen (3), einem endlosen Transportband (4)
mit darauf reibschlüssig aufliegenden Werkstückträgern
(5) mit mindestens zwei im Abstand zueinander angeord
neten Werkstückaufnahmen (6) mit jeweils einer der
Werkstückform entsprechenden Auflagefläche und wobei
das Transportband (4) die einzelnen Bearbeitungsstationen
(3) und zwischen diesen angeordnete Werkstückträger
speicher (7) passiert, und dass an den einzelnen
Stationen (3) Anschläge (B) zum Anhalten und Weiterbe
wegen der Werkstückträger (5) vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, dass in jeder Bearbeitungsstation (3)
eine das Transportband (4) teilweise umgreifende Hub
vorrichtung (9) mit Schienen (20) versehenen Vertikal
führungen (10) so angeordnet ist, dass mindestens ein
Werkstückträger (5) vom Transportband (4) in eine Warte
position abhebbar ist und dadurch der Weitertransport
der nachfolgenden Werkstückträger (5) am Transportband
(4) erfolgt, und dass ferner zur Werkstückübergabe bzw.
Werkstückübernahme aus bzw. in die Bearbeitungsstation
(3) eine horizontal und vertikal verschiebbare Greif
vorrichtung (11) vorgesehen ist.
2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass jeder Werkstückträger (5) eine Codierung
(12) aufweist.
3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass an jeder Bearbeitungsstation (3) ein
Codierlesegerät (13) vor- und ein Codiergerät (14) nach
geschaltet sind.
4. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass an der Auflagefläche jedes Werkstückträgers
(5) ein Haltemagnet (15) angeordnet ist.
5. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass Vor- und Rücklauf des Transportbandes (4)
parallel zueinander angeordnet und mit Schiebevorrichtungen
(16) verbunden sind.
6. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Hubvorrichtung (9) im angehobenen
Zustand seitlich verschiebbar ausgebildet ist.
7. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass unterhalb der Schienen (20) an der
Hubvorrichtung (9) Hilfsschienen (23) vorgesehen sind.
8. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein zusätzlicher, mit dem rücklaufenden
Transportband (4) verbundener Vorbereitungsspeicher (17)
für Werkstückträger (5) angeordnet ist.
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