DE8200707U1 - Montagemaschine - Google Patents

Description

105-10

13. 1. 1982

S/Scha

MONTAGEMASCHINE

Anwendungsgebiet, Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagemaschine der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art.

Durch die DE-OS 28 22 092 ist eine Montagemaschine mit einem Drehteller bekannt geworden, der in Winkelschritten von einer Station zur nächsten verdrehbar ist. Im allgemeinen sind es 8, 12 oder 1G Stationen. Andere Stationenzahlen sind möglich. Auf dem Drehteller werden Gegenstände aus Einzelteilen montiert. Im folgenden wird unter "Bestandteil" eines Gegenstandes ein Gebilde aus 2 oder mehr Einzelteilen verstanden. Die Einzelteile, Bestandteile oder Gegenstände können außerdem bearbeitet werden. Die Montagemaschine besitzt zu diesem Zweck eine Anzahl von Bearbeitungseinrichtungen, die Greifer oder Werkzeuge sein können und im Kranz um die lotrechte Drehtellerachse herum angeordnet sind. Einzelteile und Bestandteile bewegen sich mit· dem Drehteller schrittweise von einer Bearbeitungseinrichtung zur nächsten, bis schließlich der fertige Gegenstand vom Drehteller entnommen werden kann.

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Die Bearbeitungseinrichtungen müssen sowohl lotrecht auf und ab wie auch radial einwärts und auswärts bewegt werden können, was durch Kurvensteuerungen erfolgt.

Nach der oben genannten Vorveröffentlichung ist für die radiale Bewegung der Bearbeitungseinrichtungen eine Gruppe von Kurvensteuerung mit zugehörigen Stößeln erforderlich, nämlich für ■ jede Bearbeitungseinrichtung eine, so daß die Bearbeitungseinrichtungen radiale Bewegungen unterschiedlicher Längen
ausführen können. Der hierfür erforderliche mechanische Auf-Wand ist erheblich.

Durch die US-PS 4 027 767 ist eine Montagemaschine bekannt
geworden, bei der lediglich eine Bearbeitungseinrichtung zum Aufsetzen von zu bearbeitenden Platten auf den Drehteller
vorgesehen ist und allenfalls eine zweite zum Entfernen der montierten Gegenstände, während andererseits Teile von Hand
aufgesetzt werden müssen. Diese Vorveröffentlichung, auf die sich der Oberbegriff von Anspruch 1 bezieht, zeigt Kurvensteuerungen zum Heben und Senken von Stößeln, die einerseits eine Tragvorrichtung für die Bearbeitungseinrichtungen heben und senken können, andererseits zum radialen Auswärts- und

Einwärtsbewegen der Bearbeitungseinrichtungen dienen. Hierzu sind an der Tragvorrichtung Winkelhebel angeordnet, die formschlüssig von den Kurvensteuerungen her betätigt werden.

Diese bekannte Vorrichtung ist nur für relativ grobe Arbeiten verwendbar, nicht aber für Montagearbeiten, bei denen es auf Bruchteile von Millimetern Genauigkeit ankommt.

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Aufgabe, Lösung, Vorteile

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Montagsmaschine der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art derart ausgestaltet werden, daß die Bearbeitungseinrichtungen mit hoher Präzision, insbesondere mit einer Toleranz von 0,05 mm und weniger gesteuert werden können. Trotzdem soll die Monteemaschine mit wenig mechanischem Aufwand herstellbar sein, sie soll klein, handlich und vor allem preisgünstig sein.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst. (Auf den Wortlaut der Ansprüche wird im folgenden Bezug genommen.]

Zur Erzielung der hohen Präzision dienen verschiedene konstruktive Maßnahmen, nämlich

- es sind nur zwei lotrechte Stößel vorgesehen, die ineinander mit Hilfe von Kugelführungen gegenseitig verschiebbar geführt sind.

- Der äußere Stößel ist selbst mit Hilfe von Kugelführungen in einem lotrechten, maschinenfesten Lagerrohr verschiebbar geführt.

- Die Winkelhebel werden kraftschlüssig betätigt, sie stützen sich nämlich unter elastischer Vorspannung an einer Druckplatte ab, die von dem äußeren Stößel getragen wird.

Bei der Hubbevegung der Druckplatte wird die eine Bearbeitungseinrichtung weiter, die andere weniger weit auswärts bewegt, und zwar je nach dem Längenverhältnis der Arme der Winkelhebel.

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Eine derart ausgebildete Montagemaschine ermöglicht einerseits die erwünschte hohe Präzision, läßt sich andererseits aber mit geringem Bauaufwand herstellen, insbesondere im Vergleich zu der DE-DS 26 22 092.

Weiterbildungen der Erfindung

Nach Anspruch 2 lassen sish in die Kurvensteuerungen Hebelübersetzungen einbauen, wodurch man mit Kurvenscheiben arbeiten kann, deren Umfang keine zu großen Steigungen aufweist, was eine hohe Umlaufzahl oder Taktfrequenz ermöglicht, ohne daß die Kurvensteuerungen Stöße verursachen.

Nach Anspruch 3 läßt sich die Montagemaschine unterschiedlichen Montagtaaufgaben sehr einfach dadurch anpassen, daß dl·= ganzen Tragvorrichtungen samt Bearbeitungseinrichtungen austauschbar sind. Verschiedene Tragvorrichtungen können eine unterschiedliche Anzahl von Bearbeitungseinrichtungen haben. Diese können an anderen Stellen angeordnet sein, z. B. bei der einen an der ersten, vierten und achten Position, bei der anderen dagegen an der ersten, fünften, neunten und zehnten Position usw. Die Winkelhebel können unterschiedliche Armlängen haben. Hierdurch wird die Montagemaschine vielseitig verwendbar- Vor allem kann man verschiedene kleinere Serien von Montagearbeiten abwechselnd, je nach Auftragslage durchführen, ohne daß die Umrüstung der Montagemaschine einen nennenswerten Zeitaufwand bedeutet.

Nach Anspruch 5 läßt sich einerseits die erforderliche Präzision bei der lotrechten Bewegung der Tragvorrichtung erzielen, andererseits zugleich die elektronische Steuerung für die jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen mit auswechselbar machen'.

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Aus-Führungsbeispiel

Weitere Einzelheiten der Erfindung wanden anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Figur 1 ist ein lotrechter Schnitt durch die Montagemaschine.

Figur 2 ist ein lotrechter Schnitt durch einen Teil der Montagemaschine nach Linie II-II in Figur 1.

Figur 3 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie III-III in Figur 1 .

Figur 4 ist ein lotrechter Schnitt entsprechend Figur 1, der jedoch nur den auswechselbaren Teil der Montagemaschine zeigt.

Die Montagemaschine hat ein Gestell 2. Ein lotrecht angeordnetes Lagerrohr 4 stützt sich mit einarn Außenflansch B auf einer Deckplatte 8 des Gestells ab. Außen am Lagerrohr ist ein Drehteller 10 mit Hilfe von Wälzlagern 11 drehbar gelagert. Eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Schrittschaltvorrichtung an sich bekannter Art sorgt dafür, daß der Drehteller 10 um gleichbleibende Winkelschritte fortgeschaltat wird.

Die Montagemaschine hat eine sternförmig ausgebildete Tragvorrichtung 14, an der, je nach der Anzahl der Bearbeitungsstationen, z.B. 8, 12 oder 16 Bearbeitungseinrichtungsn 16 angeordnet sind. In Figur 1 und 3 ist nur eine einzige dieser Bearbeitungseinrichtungeri dargestellt. Sie j.st hier ein Greifer. An anderen Stellen können weitere Greifer oder Werkzeuge

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angeordnet sein. Zur Befestigung der Bearbeitungseinrichtungen ist je ein Träger 18 vorgesehen. Die Träger 18 lassen sich mit Hilfe von Stangen 20 radial auswärts und einwärts bewegen. Die Stangen 20 sind mit Hilfe von Kugelführungen 21 innerhalb von Bohrungen 17 in Sternarmen 19 der Tragvorrichtung 14 verschiebbar gelagert. Winkelhebel 24 dienen zum radialen Auswärtsbewegen der Stangen 20. Zum Einwärtsbewegen dienen Zugfedern 22. Das in Figur 1 obere Ende des einer. Armes jedes Winkelhebels stützt sich an einer der Stangen 20 ab, während das Ende des anderen Armes der Winkelhebel sich auf einer Druckplatte 26 abstützt.

Die Druckplatte 26 ist am oberen Ende eine'i rohrförmigen Stößels, nämlich des äußeren Stößels 28 befestigt, der durch eine Kurvensteuerung gehoben und gesenkt werden kann. Beim Heben werden über die Druckplatte 26 alle Winkelhebel 24 gemeinsam auswärts geschwenkt, wodurch alle Bearbeitungseinrichtungen 16 auswärts bewegt werden. Der äußere Stößel 28 ist mittels Kugelführungen 29 innerhalb des Lagerrohrs 4 lotrecht verschiebbar gelagert.

Zum gemeinsamen Heben aller Bearbeitungseinrichtungen dient ein innerer Stößel 30, der mit Hilfe oberer und unterer Kugelführungen 31 innerhalb des äußeren Stößels 28 lotrecht verschiebbar gelagert ist und von einer weiteren Kurvensteuerung aufwärts gedrückt werden kann. In beiden Fällen sorgt die Schwerkraft für die Rückbewegung der Stößel nach unten. Der Stößel 30 trägt die Tragvorrichtung 14, an der alle Bearbeitungseinrichtungen sitzen.

Von einem Elektromotor 32 (Figur 1) wird über ein Getriebe 33, einen Zahnriemen 34 und zugehörige Riemenscheiben eine Hauptwelle 36 angetrieben. Diese treibt über einen Winkeltrieb 38 die Schrittschaltvorrichtung 12. Auf der Hauptwelle

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36 sind drehfest zwei Kurvenscheiben 40 und 42 angebracht. An einer maschinenfesten Achse 44 (Figur 2), die parallel zur Welle 36 engeordnet ist, sind zwei einarmige Hebel 46 und 48 schwenkbar angebrachte Der Hebel 46 stützt sich mit einer Laufrolle 50 an der Kurvenscheibe 42 ab, der Hebel 46 mit einer Laufrolle 49 an der Kurvenscheibe 40. Beim Umlauf der Hauptwelle 36<irücken die Hebelarme 46 und 48 durch an ihren freien Enden angebrachte Rollen 46', 48' die beiden Stößel 30 bzw. 28 nach oben oder lasser sie kontrolliert herabsinke.·, was die oben beschriebenen Bewegungen der Bearbeitungseinrichtungen zur Folge hat. Jede Bearbeiuungseinrichtung wird aus der in Figur 1 dargestellten Lage radial auswärts geführt und dann abgesenkt. Dort können die hier dargestellten Greifer Einzelteile aufnehmen. Anschließend werden die Bearbeitungseinrichtupgen gehoben, radial einwärts geführt und gegen den Drehte^ er 10 abgesenkt, wo sie entweder Einzelteile aDlegen oder Beörbeitungsvorgänge ausführen. Anschließend werden die Bearbeitungseinrichtungen gehoben, und es wird der Drehteller 10 um einen Winkelschritt weitergedreht, worauf sich die Bewegungsvorgänge wiederholen.

Die Tragvorrichtung 14 ist mittels Kugelführungen 53 an vier lotrechten Stangen 52 lotrecht verschiebbar geführt. Die Stangen sind auf einer maschinenfesten Stützplatte 54 befestigt. Sie tragen oben einen Kasten 56 für eine elektronische Steuerung .

Wie Figur 4 zeigt, kann die Tragvorrichtung 14 mitsamt den an ihr angeordneten Bearbeitungseinrichtungen 16 und der elektronischen Steuerung im Kasten 56 auswechselbar ausgestaltet werden. Zu diesem Zweck hat die Stützplatte 54 eine zentrale öffnung 58, die mit dem nötigen Spiel über die Druckplatte 26 paßt. Außerdem hat sie einen Kranz von Bohrungen 60, so daß sie mit Hilfe von Schreubbolzen am oberen

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Ende des Lagerrohrs 4 befestigt werden kann, wie es Figur 1 zeigt. An der oberen Wand 62 (Fig.4) der Tragvorrichtung ist eine zentrale, nach unten weisende Muffe 64 befestigt, die über das obere Ende .des inneren Stößels 30 greift. Die in dem Kasten 56 angeordnete, nicht dargestellte elektronische Steuerung ist jeweils den Bearbeitungseinrichtungen 16 angepaßt, die für eine bestimmte Montageaufgabe an dßr Tragvorrichtung angebracht sind.

Zum Auswechseln der Einheit nach Figur 4 gegen eine andere müssen lediglich die durch die Bohrungen 60 zu führenden Schraubbolzen gelöst und später wieder eingesetzt werden, während im übrigen reine Steckvorgänge auszuführen sind.

Claims (5)

105-10 30. 12. 1981 S/Scha SCHUTZANSPRÜCHE. / -PAEBf-

1. Montagemaschine mit folgenden Merkmalen:

a] Ein Drehteller zur Aufnahme von Einzelteilen und Bestandteilen zu montierender und zu bearbeitender Gegenstände ist um eine lotrechte geometrische Achse (Drehtellerachse] drehbar gelagert;

b] zum Verdrehen des Drehteilers um die Drehtellerachse in Winkelschritten ist eine Schrittschaltvorrichtung vorgesehen;

c] Träger zum Haltern von Bearbeitungseinrichtungen sind an einer Tragvorrichtung angeordnet;

d] zum radialen Verstellen der Träger gegenüber der Tragvorrichtung sind Winkelhebel im Kranz um die Drehtellerauhse an maschinenfesten Lagern schwenkbar angebracht;

e) zum Schwenken der Winkelhebel und zum lotrechten Verstellen der Tragvorrichtung sind lotrechte Stößel und je eine Kurvensteuerurig vorgesehen,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

f] Zum Schwenken der Winkelhebel [24] dient eine waagerecht angeordnete Druckplatte (26), an der sich die Enden der Winkelhebel unter elastischer Vorspannung abstützen;

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g) die Druckplatte (26) ist am oberen Ende eines rohrförmigen Stößels (äußererStößel 28) befestigt, der mittels Kugelführungen (29) in einem maschinenfesten, lotrechten Lagerrohr (4) lotrecht verschiebbar gelagert istj

h) innerhalb des äußeren Stößels ist ein innerer Stößsl (30) mit Hilfe von Kugelführungen (31) lotrecht verschiebbar gelagert;

i) der innere Stößel führt durch eine Mittelöffnung der Druckplatte (26) hindurch und trägt die Tragvorrichtung (14).

2. Montagemaschine nach Anspr· h1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Kurvensteuerungen haben eine waagerechte Antriebswelle (Hauptwelle 36) mit Kurvenscheiben (40, 42);

b) um eine zur Hauptwelle parallele Achse (44) sind einarmige Hebel (46, 46) schwenkbar gelagert,-

c) die Hebel stützen sich mit je einer Laufrolle (49, 50) an einer der Kurvenscheiben ab;

d) jeder Hebel trägt mittels einer an seinem freien Ende angeordneten Rolle (46', 48') einen der Stößel.

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3. Montagemaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es sind mindestens zwei austauschbare Tragvorrichtungen (14] vorgesehen, die Bearbeitungseinrichtungen (16) unterschiedlicher Art und/oder Anordnung tragen und insbesondere Winkelhebel (24) unterschiedlicher Armlängen aufweisen;

b) jede Tragvorrichtung ist auf einer waagerechten Stützplatte (54) untergebracht, die von oben auf das Lagerrohr (4) lösbar aufsetzbar ist;

c) jede Tragvorrichtung ist von oben auf den inneren Stößel (30) aufsteckbar.

4. Montagemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützplatte (54) eine Mittelöffnung (58) hat, deren Durchmesser zumindest geringfügig größer ist als der Durchmesser der Druckplatte (26).

5. Montagemaschine nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Stützplatte (54) trägt lotrecht nach oben stehende Stangen (52), an denen die Tragvorrichtung (14) mittels Kugelführungen (53) lotrecht verschiebbar gelagert ist;

b) die Stangen (52) tragen einen Kasten (56), der eine elektronische Steuereinrichtung für die Bearbeitungseinrichtungen (16) enthält.