DE3643329A1 - Palettenwechselsystem - Google Patents
PalettenwechselsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Palettenwechselsystem für eine
Bearbeitungsstation für Werkzeuge nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Aus der Literaturstelle "Manfred Weck, Werkzeugmaschinen,
Band 3, 2. Aufl. 1982, S. 15" ist ein Palettenwechselsystem
eines Bearbeitungszentrums bekannt geworden, bei welchem
das Beschicken der Paletten auf der vor der Maschine
angeordneten Palettenladeeinrichtung erfolgt, wobei die
Spannfläche zur leichteren Handhabung horizontal angeordnet
ist. Zum Palettenwechsel wird die Ladeeinrichtung um 90° in
die Vertikale geschwenkt und die Erstpalette mit dem fertig
bearbeiteten Werkstück vom Maschinentisch, der wegen des
besseren Späneabfalls vertikal angeordnet ist,
heruntergezogen. Anschließend wird der Maschinentisch in
die Ladeposition für eine zweite Palette verfahren und
dieser Palette zugeführt. Während der Bearbeitung der auf
Palette II gespannten Werkstücke läuft der Werkstückwechsel
auf der anderen Palette I ab.
Durch den Einsatz solcher automatischer Palettenwechsel
einrichtungen wird der Nutzungsgrad der Maschinen
beträchtlich gesteigert, da das Auf- und Abspannen der
Werkstücke in die Bearbeitungszeit fällt. Mit Hilfe
geeigneter Palettentransporteinrichtungen kann man auch
mehrere solcher Maschinen miteinander verketten und auf
diese Weise flexible Fertigungssysteme aufbauen.
Dieses bekannte Palettenwechselsystem hat den Vorteil, daß
durch die zunächst horizontal angeordnete Spannfläche der
Aufspannvorgang des Werkstücks mit genauester Präzision
durchgeführt werden kann. Durch das Umschwenken der
Palette bzw. des Werkstückträgers in eine Vertikalebene
kann das Werkstück dann einer Bearbeitungsmaschine mit
vertikalem Maschinentisch zugeführt werden. Derartige
Maschinen haben den Vorteil, daß ein besserer
Spänetransport erfolgen kann.
Bei der flexiblen Verkettung derartiger Bearbeitungs
maschinen ergibt sich das Problem, daß die Arbeits
maschinen stets unterschiedliche "Spitzenhöhen" aufweisen,
d. h. die horizontale Lage der Spindelstockachse variiert
ständig. Sofern die Paletten über übliche
Palettentransporteinrichtungen von Maschine zu Maschine
geführt werden, entstehen große Probleme mit der genauen
Zuführung und Justierung der Palette gegenüber der
Bearbeitungsmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles
Fertigungssystem mit einer Palettenwechseleinrichtung zu
schaffen, bei welcher Bearbeitungsmaschinen mit
verschiedenen Höhenlagen der horizontalen Spindelstock
achse miteinander verkettbar sind und welche eine exakte
Zuführung der Palette zum Maschinentisch mit einfachen
Mitteln ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Palettenwechsel
system der einleitend bezeichnenden Art erfindungsgemäß
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte und
zweckmäßige Ausführungsformen des Palettenwechselsystems
gemäß Hauptanspruch angegeben.
Das erfindungsgemäße Palettenwechselsystem hat gegenüber
den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß eine
flexible Verkettung mehrerer hintereinander angeordneter
Bearbeitungsmaschinen mit unterschiedlichen "Spitzen
höhen", d. h. mit unterschiedlichen Höhen der Mittelachsen
der Spindelstöcke erzielt werden kann. Mit der
erfindungsgemäßen Dreh- und Schwenkvorrichtung werden
nicht nur die Paletten zum Maschinentisch hin
ausgerichtet, sondern die Schwenkbewegung in die
Vertikalebene erfolgt derart, daß die Paletten
unterschiedlichen Maschinen, insbesondere Maschinen
verschiedener Höhen und Tiefen miteinander verkettet
werden können. Durch die erfindungsgemäße Drehbewegung der
Palette um die Mittelsenkrechte werden die
Führungseinrichtungen der Palette vom Palettenfördersystem
in Richtung Maschinentisch ausgerichtet, so daß lediglich
ein Führungssystem in Palettenlängsrichtung notwendig ist.
Durch den erfindungsgemäßen Schneckenantrieb erfolgt ein
äußerst präziser Vorschub der Paletten sowohl in
Transportrichtung des Palettentransportsystems als auch
nach durchgeführter Dreh- und Schwenkbewegung in Richtung
zum Maschinentisch. Die Dreh-und Schwenkeinrichtung
bewirkt in Verbindung mit der asymmetrischen, rechteckigen
Form der Palette, daß der zwischen der
Palettentransporteinrichtung und der Bearbeitungsstation
notwendige Abstand insbesondere zur Schließung der
Sicherheitstüren, durch die Drehbewegung der Palette
geschlossen werden kann.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteil ergeben
sich aus dem nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein flexibles Fertigungs
system mit erfindungsgemäßer Einrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Palettentransporteinheit
mit kombinierter Dreh- und Schwenkeinrichtung,
Fig. 3 eine Stirnansicht auf die Dreh- und Schwenkein
richtung im Bereich des Maschinentisches und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer kompletten Bearbeitungs
station.
Das in der Fig. 1 in Draufsicht sowie Fig. 2 in
Seitenansicht dargestellte erfindungsgemäße
Palettenwechselsystem (1) befindet sich innerhalb eines
flexiblen Fertigungssystems bestehend aus einer
Palettentransporteinrichtung (2) zum Transport von
Paletten (3) auf denen Werkstücke (4) befestigt sind und
einer Bearbeitungsstation (10) mit Maschinentisch (11).
Die Werkstücke (4) werden auf einer neben der Paletten
transporteinrichtung (2) angeordneten, schematisch
dargestellten Palettenladeeinrichtung (5) auf die Paletten
aufgebracht, wobei die Spannfläche in einer
Horizontalebene liegt. Hierdurch läßt sich das Werkstück
mit hoher Präzision auf der Palette ausrichten, d. h.
Rundlauf und Planschlag können genauestens eingestellt
werden.
Über eine Schleuse (6) wird die mit dem Werkstück
bestückte Palette von der Palettenladeeinrichtung (5) der
Palettentransporteinrichtung (2) zugeführt, wobei eine
Dreheinrichtung oder Drehteller (7) eine Drehung um 90° in
der Horiozontalebene durchführt um die Palette in
Transportrichtung (Pfeil 8, 13) auszurichten. Die gedrehte
Lage der Palette ist mit (7′) gekennzeichnet.
Der Transport der Paletten erfolgt über eine
Transportschnecke (9), die in die Palettentransport
einrichtung integriert ist. Nicht näher dargestellte
Mitnehmerbolzen an den Paletten greifen in die
Schneckengänge ein und werden durch Drehung der Schnecke
spiellos transportiert.
Die Palette (3) wird mittels der Palettentransportein
richtung (2) einer Bearbeitungsstation (10), z. B. einem
Dreh-, Schleif-, Bohrautomaten wie in Fig. 4 dargestellt,
zugeführt. Seitlich der Bearbeitungsstation (10) wird die
Palette (3) auf einer in die Transporteinrichtung
integrierten kombinierten Dreh- und Schwenkeinrichtung
(33) indexiert und mittels eines Horizontaldrehtellers
(32) in einer Horizontalebene um 90° gedreht. Dieser
Drehvorgang erfolgt analog wie bei der Dreheinrichtung (7,
7′) beschrieben. Die in Transportrichtung der
Palettentransporteinrichtung ausgerichtete Längsachse (12)
wird bei diesem Drehvorgang in der Horizontalebene in
Richtung zum Maschinentisch (11) gedreht (s. Pfeil 12′).
Wie in der Fig. 1 dargestellt, weist die Palette (3) einen
rechtwinkligen Querschnitt auf, mit einer größeren Länge
(L) als die Breite (B). In Transportlängsrichtung (13) ist
die Palette (3) symmetrisch aufgebaut. In Querrichtung
hierzu befindet sich die vertikale Symmetrieebene (14) des
Werkstücks (4) außermittig der Palette, so daß sich ein
kürzerer Abschnitt (15) mit der Länge (1 1) und ein
längerer Abschnitt (16) mit der Länge (1 2) der Palette
(3) ergibt.
Bei der Durchführung der Drehbewegung der Palette
übergreift der Überstandsbereich (17) des längeren
Abschnitts (16) den Zwischenraum (18) zwischen der
Transporteinrichtung (2) und dem Maschinentisch (11).
Dieser Zwischenraum (18) ist notwendig, um die Schutztüre
(38) beim Bearbeitungsvorgang schließen zu können.
Nachdem die Drehbewegung der Palette (3) um 90° mittels
der Dreheinrichtung (32) in der Horizontalebene
durchgeführt ist, wird die Palette (3) mit einer unterhalb
der Dreheinrichtung (32) angeordneten Schwenkeinrichtung
(19) in eine Vertikalebene (20) geschwenkt (s. Pfeil 37).
Die Schwenkeinrichtung (19) besteht aus einem
Stellzylinder (21), der ein Hebelsystem (22) mit Drehpunkt
(39) betätigt. In Fig. 2 ist die Palette (3′) und das
Werkstück (4′) dargestellt, welches in die Vertikalebene
geschwenkt wurde, so daß die Symmetrieebene (23′)
horizontal im Abstand "h′" vom Drehpunkt (39) zu liegen
kommt. Die Dreh- und Schwenkeinrichtung (32, 19) ist
demnach als kombinierte Einrichtung (33) ausgebildet,
wobei der Dreh- und Schwenkvorgang in der zeitlichen
Reihenfolge auch vertauscht werden kann. Die Anpassung der
Werkstückmittelachse (23′) an die Spitzenhöhe der
Bearbeitungsmaschine geschieht durch Variation der
Schwenkhöhe "h′", welches dem einzustellenden horizontalen
Abstand "h" zwischen Drehpunkt (39) des Hebelsystems (22)
und vertikaler Werkstückmittelachse (23) entspricht. Der
Abstand "h" zwischen Drehpunkt (39) und Drehteller-
Symmetrieebene (14) muß deshalb variabel und der
Spitzenhöhe angepaßt sein.
In der Fig. 3 sind die Führungsleisten (24) der
Palettentransporteinrichtung (2) für die Paletten (3)
dargestellt. Durch den horizontalen Dreh- und vertikalen
Schwenkvorgang neben dem Maschinentisch (11) der
Bearbeitungsstation (10) wird die Palettenlängsachse (12)
in Richtung zum Maschinentisch (11) ausgerichtet (12′).
Durch die Drehbewegung überbrückt der Überstandsbereich
(17) den Zwischenraum (18) zwischen der
Palettentransporteinrichtung (2) und dem Maschinentisch
(11), um einen direkten Anschluß der Transportschnecke (9)
des hochgeklappten Fördersystems mit der Transportschnecke
(25) des Maschinentisches (11) zu ermöglichen. Die
Transportschnecken (9) und (25) werden demnach im Zustand
nach Fig. 3 gekoppelt und ermöglichen einen Transport der
Palette von der Palettentransporteinrichtung (2) zum
Maschinentisch (11). Am Maschinentisch (11) wird die
Palette (3) zentriert und indexiert, was beispielsweise
mit hydraulischen Bolzen geschieht.
In Fig. 4 sind die Führungsleisten (26) am Maschinentisch
(11) zum Transport der Palette (3) in die Bearbeitungs
station dargestellt. Die Bearbeitung erfolgt mit einer
horizontalen Spindelachse (27), die mit der Symmetrieebene
(23′) des Werkstücks (4′) zusammenfällt. In Fig. 4 ist mit
(28) ein Werkzeugmagazin, mit (29) ein eingespanntes
Werkzeug und mit (30) eine Späneentsorgungsanlage
dargestellt.
Das in der Bearbeitungsstation (10) bearbeitete Werkzeug
wird nach dem erfolgten Bearbeitungsvorgang auf der
Palette (3′) mittels der Horizontal-Maschinentisch-
Transporteinrichtung, bestehend aus Transportschnecke (25)
mit Führungsleisten (24) in die Schwenkeinrichtung (19)
zurücktransportiert und mittels der Schwenkeinrichtung in
die Horizontalebene zurückgeklappt. Durch die
Dreheinrichtung (32) wird die quer zur Transportrichtung
(13) ausgerichtete Palettenlängsachse (12′) wiederum in
Richtung Transportlängsachsenrichtung (13) ausgerichtet.
An die Dreh- und Schwenkstation (33) kann eine weitere
Querzuführung (34) zu einer weiteren Bearbeitungsstation
angeschlossen sein. Im übrigen erfolgt der Weitertransport
der Palette (3) bis zu einer weiteren Dreheinrichtung (35)
zur Zuführung der Palette zu einer weiteren Bearbeitungs
station (10′) oder zu einer Palettenentladestation (36).
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt
auch vielmehr sämtliche nicht erfinderischen Abwandlungen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Prinzips.
Claims (5)
1. Palettenwechselsystem für Bearbeitungsstationen
eines flexiblen Fertigungssystems, mit einer Paletten
ladeeinrichtung mit horizontaler Spannfläche für das
Werkstück und einer Palettentransporteinrichtung zur
Zuführung der Werkstücke zu verschiedenen
Bearbeitungsmaschinen, mit einer Palettenschwenkein
richtung zur Umsetzung der Palette in eine
Vertikalstellung und einer Zufuhreinrichtung für die
Palette zu einem vertikal angeordneten Maschinentisch der
Bearbeitungsstation, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich zur Palettenschwenkeinrichtung (19) eine
Palettendreheinrichtung (32) zum Drehen der Palette (3)
und zum Ausrichten der Palettenführungen (24, 26) um einen
Drehwinkel von 90° in einer horizontalen oder vertikalen
Drehebene vorgesehen ist, wobei der Zwischenraum (18)
zwischen Palettentransporteinrichtung (2) und
Maschinentisch (11) mittels einer asymmetrischen Palette
(3) mit Überstandsbereich (17) überbrückbar ist.
2. Palettenwechselsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Transport der Paletten (3) auf der
Palettentransporteinrichtung (2) und längs der Horizontal
Zufuhr- bzw. Abfuhreinrichtung (31) zum Maschinentisch
(11) mittels einer Transportschnecke (9 bzw. 25) erfolgt,
wobei an der Palette angeordnete Mitnehmerbolzen in die
rotierende Schnecke (9, 25) eingreifen und daß
Führungsleisten (24, 26) an der Transporteinrichtung (2,
31) in entsprechende Nuten an der Palette (3) eingreifen.
3. Palettenwechselsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Palette (3) einen
rechteckigen Grundriß aufweist, mit einer längeren Seite
(L), die parallel zur Transportrichtung (12) der
Palettentransporteinrichtung (2) ausgerichtet ist und daß
die längere Seite zur Überbrückung des Abstands (18)
zwischen der Palettentransporteinrichtung (2) und dem
Maschinentisch (11) einen Überstandsbereich (17) aufweist,
der bei Durchführung der Drehbewegung mittels der
Dreheinrichtung (32) den Abstand (18) überbrückt.
4. Palettenwechselsystem nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwenkbewegung (Pfeil exec 37) der Palette (3) in die
Vertikalposition der Palette (3′) mittels eines
Hebelsystems (22) mit Stellzylinder (21) erfolgt, wobei
die Höhenlage (h′) der horizontalen Symmetrieebene (23) des
Werkstücks (4′) mittels der Schwenkeinrichtung (19) durch
Auswahl des Hebelsystems (22) derart beeinflußbar ist, daß
die horizontale Symmetrieebene (23) in der gleichen
Horizontalebene zu liegen kommt, wie die Spindelachse (27)
der Bearbeitungsstation (10).
5. Palettenwechselsystem nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dreheinrichtung (32) und die Schwenkeinrichtung (19) als
gemeinsame Dreh- und Schwenkstation (33) zusammengefaßt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863643329 DE3643329C2 (de) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Palettenwechselsystem |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE3643329A1 true DE3643329A1 (de) | 1988-06-30 |
DE3643329C2 DE3643329C2 (de) | 1996-02-22 |
Family
ID=6316528
Family Applications (1)
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DE19863643329 Expired - Fee Related DE3643329C2 (de) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Palettenwechselsystem |
Country Status (1)
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