DE4323563C1 - Vorrichtung zum Ein-/Ausschleusen von Werkstückträgern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnellen Aus- und Einschleusen von Werkstückträgern auf Transportbändern. Dabei werden diese in Montagesystemen mittels Transportbändern bewegt und von Hauptransportstrecken auf Querstrecken ein- bzw. ausgeschleust.

Montage- und Fertigungsstraßen mit integrierten Fertigungs- und Montagestationen sind heutzutage mit Transportbändern, beispielsweise mit Friktionsförderbändern ausgestattet. Eine Standardversion einer solchen Anlage beinhaltet Doppelgurtförderbänder. Zur Führung der Werkstückträger, die am linken und am rechten Rand auf je einem Förderband aufliegen, sind verschiedene außenliegende und in geringem Abstand zu einem Förderband plazierte Führungsleisten vorgesehen, die geringfügig über die Förderbänder nach oben hinausragen. Zur Optimierung der weitestgehend automatisch betriebenen Montagesysteme sind die Montage- und Fertigungsstationen für einen Werkstückträger über Querstrecken erreichbar, die jeweils eine bestimmte Station mit der Haupttransportstrecke verbinden. Ist ein Werkstückträger zum Anfahren einer bestimmten Station zur Teilmontage des auf dem Werkstückträger zu montierenden Produktes vorgesehen, so wird dieser von der Haupttransportstrecke in die Querstrecke eingeschleust, an der entsprechenden Station bearbeitet und nach dem Transport in Richtung auf die Haupttransportstrecke bewegt und wieder in diese ausgeschleust. Dadurch wird im wesentlichen erreicht, daß die Montagestationen voneinander entkoppelt arbeiten können. Dies ist insbesondere bei unterschiedlichen Arbeitsinhalten an verschiedenen Stationen notwendig, beispielsweise bei Handarbeitsplätzen. Bei relativ kurzen Montage/Bearbeitungsprozessen wird die Zeit, die für den Ein-/Ausschleusvorgang des Werkstückträgers benötigt wird, für die Gesamtleistungsfähigkeit des Montagesystemes immer bedeutungsvoller.

Der eigentliche Vorgang des Ein-/Ausschleusens eines Werkstückträgers wurde bisher so durchgeführt, daß der Werkstückträger zunächst angehalten wurde, von unten aus der Transportbahn herausgehoben und dann mit einem Bandantrieb beispielsweise in eine Querstrecke transportiert wurde. Durch die hierzu nötige Verzögerung bis zum Stillstand und die anschließende Beschleunigung des Werkstückträgers und die relativ aufwendigen mechanischen Einrichtungen ergeben sich bestimmte Nachteile bezüglich der Gesamtleistungsfähigkeit eines Montagesystemes.

Andere Montagesysteme beinhalten zum Ein-/Ausschleusen eines Werkstückträgers eine beispielsweise 90° gebogene, nach oben offene Nut an der kurveninneren Seite zwischen einer Haupt­ transportstrecke und einer Querstrecke. Eine derartige Nut­ führung nimmt ein oder zwei am Werkstückträger angebrachte Stifte bei dessen Annäherung an die Umlenkposition in sich auf und führt bzw. schleust den Werkstückträger. In derarti­ gen Systemen ist bereits die Zeitdauer zum Ein-/Ausschleusen weitestgehend minimiert worden. Diese Systeme funktionieren jedoch nicht, wenn die Transportbänder, insbesondere das Haupttransportband, stillstehen.

Aus der französischen Patentanmeldung Nr. 2 680 360 ist eine Vorrichtung zum Ein-/Ausschleusen von Werkstückträgern be­ kannt, wobei diese in einem Montagesystem mittels Transport­ bändern bewegt werden und zwischen Haupttransportstrecken und Querstrecken wechseln. Die Werkstückträger weisen in Bewe­ gungsrichtung des Werkstückträgers gesehen zwei Mitnehmer auf, die nach unten vorstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ein-/Ausschleusen von Werkstückträgern innerhalb von Montagesystemen mit Transportbändern zur Verfü­ gung zu stellen, die ein zuverlässiges, schnelles und einfa­ ches Ein-/Ausschleusen gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch den Gegenstand des Anspruches 1.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß neben der Tatsache, daß ein Werkstückträger beim Ausschleusen nicht mehr angehalten werden sollte, der Einsatz eines aktiven Schwenkmechanismus für eine zuverlässige Drehung unter gleichzeitiger Ausnutzung der kinetischen Energie des Werk­ stückträgers sorgen muß. Hinzu kommt, daß der Werkstückträ­ ger, sobald er sich in der Umlenkposition befindet, auch umgelenkt werden soll, wenn die Transportbänder, insbesondere das Haupttransportband, stillstehen.

Eine Vorrichtung entsprechend der Erfindung ist besonders vorteilhaft in Kombination mit Doppelgurttransportbändern, wobei die Transportbänder den Werkstückträger jeweils links und rechts unterstützen und mittels Reibschluß vorwärts transportieren.

Durch gezielte Steuerung des Fangbügels mittels des axial verschiebbaren Drehantriebes wird ein schnelles Fangen eines Mitnehmers eines Werkstückträgers, sowie ein schnelles Ent­ koppeln nach der gewünschten Drehung ermöglicht.

Im folgenden wird anhand der schematischen Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen Knotenpunkt an einer Haupttransport­ strecke.

Die Fig. 2 zeigt einen am Drehantrieb angebrachten Fangbügel und einen Mitnehmer.

In der Fig. 1 sind schematisch Förderbänder eingetragen, wobei das Förderband 1 in der Haupttransportstrecke läuft, das Förderband 2 in einer Querstrecke, beispielsweise in Richtung auf eine Montagestation, und das Förderband 3 in Gegenrichtung zur Haupttransportstrecke. Die jeweilige Bewegungs- bzw. Förderrichtung ist auf den Förderbändern 1, 2, 3 und auf den Werkstückträgern 4 durch Pfeile gekennzeichnet. In der Mitte der Fig. 1 ist ein Drehantrieb 6 eingezeichnet, der in bezug auf seine Drehachse 11 axial verfahrbar ist, so daß der am Drehantrieb 6 angebrachte Fangbügel 7 von oben oder von unten her in die Bewegungsebene eines Mitnehmers 9 eines Werkstückträgers 4 eingefahren werden kann. In Fig. 1 sind die drei Stellungen des Fangbügels 7, die der Umlenkposition 4.1 des Werkstückträgers 4, der neuen Position 4.2 und der neuen Position 4.3 entsprechen, dargestellt.

Die Bearbeitung bzw. Bestückung von Werkstücken, die sich auf Werkstückträgern 4 befinden, geschieht in Montagestationen, die vom Werkstückträger angefahren werden. Durch die Entkopplung der Montagestationen sind die Montagesysteme insgesamt flexibler geworden, da die Haupttransportstrecke durch das Ausschleusen in die Querstrecken zu den Montagestationen hin für den Hauptverkehr frei ist.

Ist nun ein Werkstückträger 4 für eine bestimmte Umlenkung vorgesehen, so ist bei dessen Ankunft an der Umlenkposition 4.1 der am Drehantrieb 6 befestigte Fangbügel 7 bereits in die Bewegungsebene eines Mitnehmers eingefahren. Durch die entsprechende Plazierung des Drehantriebes 6 an der Seite der Haupttransportstrecke, an der sich die Querstrecke bzw. die in Gegenrichtung führende Transportstrecke befindet und mit entsprechend weiterer Plazierung, wie in Fig. 1 dargestellt, passiert ein Mitnehmer 9 auf der Haupttransportstrecke die Drehachse 11 des Drehantriebes 6 und greift in den Fangbügel 7 ein. Der Fangbügel 7 ist somit, in Bewegungsrichtung auf der Haupttransportstrecke gesehen, hinter der Drehachse 11 angeordnet. Die rechteckförmige Ausbildung des Fangbügels und des Mitnehmers, die ineinander eingreifen, ermöglichen die Ausübung eines Drehmomentes vom Drehantrieb 6 auf den Werkstückträger 4. Die Positionierung des Fangbügels 7 hinter der Drehachse 11 verhindert, daß der Fangbügel 7, der durch den aktiv gedrehten Drehantrieb 6 in dieser Phase im Uhrzeigersinn gedreht wird, von dem Mitnehmer 9 des Werkstückträgers 4 herunterrutscht. Die beschriebene Konstruktion, die in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist, übt, sobald der Mitnehmer 9 im Fangbügel 7 formschlüssig eingreift, ein ausreichendes Drehmoment bzw. ausreichende Querkräfte auf die Verbindung zwischen Mitnehmer 9 und Fangbügel 7 aus. Dadurch wird der Mitnehmer 9 im Fangbügel 7 verkantet und durch die entsprechend verursachte Reibkraft sowie Fliehkraft darin gehalten.

Nachdem der Werkstückträger 4 aus der Umlenkposition 4.1 heraus in die neue Position 4.2. gedreht worden ist und den in Fig. 1 dargestellten Anschlag 5 erreicht hat, wird der Werkstückträger in dieser Position durch einen weiteren Sensor detektiert und der Drehantrieb 6 erneut axial verfahren, so daß der Fangbügel 7 den Mitnehmer 9 freigibt und der Werkstückträger 4 somit wieder frei bewegbar ist. In diesem Fall kann der Werkstückträger 4 aus der Position 4.2 heraus auf dem Förderband 2 (Querstrecke) transportiert werden.

Der Anschlag 5 ist ebenfalls höhenverstellbar ausgelegt, so daß der Werkstückträger 4 aus der Umlenkposition 4.1 heraus nicht nur in die neue Position 4.2, sondern in die einer 180°- Drehung entsprechenden Position 4.3 bewegbar ist. Hierzu ist der Anschlag 5 entsprechend aus der Bewegungsebene des Werkstückträgers 4 herausgeschwenkt. Zum Anhalten des Werkstückträgers 4 in der Position 4.3 wird ein weiterer nicht dargestellter Anschlag benötigt. Das gleiche gilt für einen Sensor, der den Werkstückträger 4 in der Position 4.3 detektiert, wodurch der Drehantrieb 6, ebenso wie bei einer Drehung in die neue Position 4.2, gestoppt, axial verschoben und zurückgedreht wird, so daß er wieder seine Ruhelage einnimmt. Eine Drehung in die neue Position 4.3 entspricht einem Umkehrmechanismus, beispielsweise am Kopf einer Bandstrecke oder bei einer Mehrfachweiche.

Der Bewegungsverlauf des Drehantriebs 6 kann beispielsweise auch sinoid erfolgen, so daß der Anschlag des Werkstückträgers 4 auf dem Förderband bzw. auf dem Anschlag 5 gedämpft erfolgt. Dies kann beispielsweise auch durch den Einsatz von Stoßdämpfern am Drehantrieb 6 erreicht werden.

An dem in Fig. 1 dargestellten Knotenpunkt sind zweckmäßigerweise Rutsch- oder Gleitflächen ausgebildet, auf denen die Werkstückträger 4 bei einer Drehung zumindest zwischen den Förderbändern gleiten. Derartige Rutschflächen können beispielsweise aus einem Kunststoff (Polytetrafluoräthylen) hergestellt sein.

Als Sensor 8 bzw. als Initiator für den Drehantrieb 6 kann beispielsweise ein berührungsloser Schalter, der den Werkstückträger 4 in einer entsprechenden Position detektiert, eingesetzt werden.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit, einen umzulenkenden Werkstückträger 4 auch dann zu drehen, wenn die Transportbänder nicht laufen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Ein-/Ausschleusen von Werkstückträgern (4), wobei diese in einem Montagesystem mittels Transportbän­ dern bewegt werden und zwischen Haupttransportstrecken und Querstrecken wechseln, mit zwei, in Bewegungsrichtung des Werkstückträgers (4) gesehen, jeweils am hinteren Ende und am äußeren Rand des Werkstückträgers (4) angeordneten Mitnehmern (9), die nach oben oder unten vorstehen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - einen, in Bewegungsrichtung gesehen, auf der einer Quer­ strecke zugewandten Seite der Haupttransportstrecke und vor der Querstrecke angeordneten Drehantrieb (6) mit senkrecht stehender Drehachse (11) und einem damit verbundenen Fang­ bügel (7) mit einer Aussparung (10), wobei der Fangbügel (7) derart achsparallel verfahrbar ist, daß der Mitnehmer (9) zum Umlenken des Werkstückträgers (4) in die Aussparung (19) des Fangbügels (7) formschlüssig eingreift und ein Drehmoment vom Drehantrieb (6) auf den Werkstückträger (4) übertragbar ist und
• - einen Anschlag (5) zur Beendigung der Drehbewegung des Werkstückträgers (4), wenn dieser auf eine neue Transport­ strecke (4.2, 4.3) umgelenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportstrecken Doppelgurttransportbänder enthalten.