DE8325381U1

DE8325381U1 - Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Werkstücken sowie Werkstückträger zur Verwendung mit der Vorrichtung

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Publication number: DE8325381U1
Application number: DE8325381U
Authority: DE
Original assignee: Montech AG
Current assignee: Montech AG
Priority date: 1982-12-15
Publication date: 1983-12-22

Description

Vorrichtung 2ur Zwischenspeicherung von Werkstücken sowie Werkstückträger zur Verwendung mit der Vorrichtung

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Werkstücken sowie auf einen Werkstückträger zur Verwendung mit der Vorrichtung.

Es sind Vorrichtungen zur Zwischenspeicherung von Werkstücken, auch Puffer genannt, bekannt, bei denen in einer Ebene gespeichert wird. Bei diesen bekannten Puffern besteht die Schwierigkeit, gespeicherte Teile an beliebiger Stelle herauszunehmen oder auszupuffern, falls die Teile verschieden voneinander sind.

Werden Werkstücke, z.B. von einer ersten Bearbeitungsmaschine zu einer zweiten Bearbeitungsmaschine transportiert, so führt eine Störung der ersten Maschine auch zu einem Stillstand der zweiten Naschine, falls kein Zwischenspeicher oder Puffer zwischen den beiden Maschinen vorgesehen ist. Mit einem Zwischenspeicher oder Puffer zwischen den beiden Maschinen vorgesehen ist. Mit einem Zwischenspeicher oder Puffer zwischen den beiden Maschinen ist jeaoch ein Weiterarbeiten der zweiten Maschine auch dann möglich, wenn die erste Maschine eine Störung aufweist, indem zwischengespeicherte Werkstücke aus dem Puffer entnommen werden. Falls die

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zweite Maschine eine Störung aufweist, kann die erste Maschine in den Zwischenspeicher oder Puffer arbeiten. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Werkstücken zu schaffen, welche es ermöglicht, Werkstücke auch verschiedener Art typweise, in eine bestimmte Kassette in einen Speicher einzubringen, resp. aus diesem zu entnehmen. Dies wird neuerungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erzielt.

Im weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, einen Werkstückträger zur Verwendung mit einer Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Werkstücken gemäss dem Anspruch 1 zu schaffen. Dies wird neuerungsgemäss erzielt durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches 6. Vorzugsweise soll festgestellt werden können, ob ein Werkstückträger im Zwischenspeicher vorhanden ist und welcher Werkstücktyp im Werkzeugträger vornan*· den ist.

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Neuerung und deren Verwendung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier Montagemaschinen mit den dazwischenliegenden Vorrichtungen zum Zwischenspeichern von Werkstückträgern,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Werkstückträgern mit dem Zu-

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führband und einem Handgabel-Hubwagen zum Zubringen der Kassettenblöcke zur Speichervorrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Werkstückträgern,

Fig. H eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt gemäss Linie V-V der Fig. H_t Fig. 6 perspektivische Ansicht eines Werkstückträgers,

Fig. 7 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 3 in vergrössertem Hassstab,

Fig. 8 einen Schnitt gemäss Linie VIII-VIIl der Fig. t,

Fig. 9 das Zentrierrad for den Kassettenblock in der Speichervorrichtung, und

Fig. 10 eine weitere Verwendungsmöglichkeit der Speichervorrichtung.

In der Fig. 1 sind zwei Montagemaschinen 1 und 2 dargestellt, weiche mit zwei Förderbändern 3a und 3b verbunden sind. Zwischen den Montagemaschinen sind zwei Vorrichtungen zum Zwischenspeichern von leeren und vollen Werkstückträgern 4a und Mb, im folgenden auch Puffer genannt, angeordnet. Die z.B. in der Montage-

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maschine 1 bearbeiteten Werkstücke werden auf Werkstückträgern auf das Förderband 3a gebracht und im Puffer Ma gespeichert. Zur Montagemaschine 2 gelangen die Werkstücke entweder direkt von der Montagemaschine 1 oder vom Puffer la auf dem Förderband 3a. Die leeren Werktückträger gelangen von der Maschine 2 Über das Förderband 3b entweder direkt zur Maschine 1 oder in den Puffer Ib.

In Fig. 2 ist der Puffer 4 perspektivisch dargestellt* Dieser umfasst im wesentlichen ein Gestell 5 mit einem darauf montierbaren Kassettenblock 6. Ober das Förderband 3 werden die Werkstückträger 7 dem Kassettenblock 6 zugeführt. Im weiteren ist in Fig.

2 noch ein Handgabel-Hubwagen 8 schematisch dargestellt, der zum Zu- oder Wegführen der Kassettenblöcke dient.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Puffers mit dem auf dem Gestell 5 aufgesetzten Kassettenblock und dem Förderband 3. Das Förderband

3 ist in einer Führungsbahn 9 geführt. Unterhalb des Transportbandes ist eine Hebebühne 10 mit Fingern 11 vorgesehen, die zum Speichern der auf dem Transportband zugeführten Werkstückträger im Kassettenblock oder zur Entnahme von Werkstückträgern aus dem Kassettenblock und zur Verbringung derselben auf das Transportband dient. Im Gestell 5 ist eine Tragbühne 12 mit einem elektrischen Spindelhubwerk 13, 14 vorgesehen, wobei mit 14 der Motor dargestellt ist. Eine ebenfalls im Gestell 5 vorgesehene Antriebsvorrichtung 14 dient zur vertikalen Verschiebung des Hebezylinders 13. Mit dem elektrischen Spindelhubwerk 13, 14 wird die Hebebühne 10 vertikal nach oben oder nach unten verschoben. Der Kassettenblock wird auf einem Rahmen 15 mit Rollen 16 und 17 vor-

$ und rückwärts bewegt. Der Antrieb für die Vor- und Rückwärtsbewe- |

k gung des Kassettenblocks erfolgt Ober einen Antriebsmotor 18 und zwei Ketten 19 und 20. Die Ketten sind auf Kettenrädern 21 geführt. Ein von einem Arretierkolben 22 betätigter Positionierungsann 23 greift zu genauen Positionierung des Kassettenblockes auf dem Rahmen in ein am Rahmen befestigtes Zentrierrad 24 ein. An den Rollen 27 sind jeweils Mitnehmer 25 vorgesehen, die zur Übertragung der Kettenbewegung auf dem Kassettenblock dienen. Mit einem Steuerzylinder 26 werden Verriegelungsstangen 27 bedient, welche zur Arretierung der Werkstückträger in den einzelnen Kassetten 28 des Kassettenblockes 6 dienen. Der Kassettenblock 6 umfasst vertikale FührungsstSbe 29 für die Werkstückträger sowie am oberen Ende des Kassettenblockes angeordnete horizontale, die Führungsstäbe verbindenden Träger 30.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf den Puffer dargestellt. Die Führungsstäbe sind in sechs parallel zum Transportband angeordneten Reihen vorgesehen, wobei jede Reihe fünf Führungsstäbe 29 umfasst. Die Werkstückträger werden jeweils in der Mitte an den Führungsstäben 29 geführt. Aus der Fig.. 4 ist im weiteren noch eine die Ketten 19 und 20 verbindende, vom Antriebsmotor 18 angetriebene Verbindungsachse 31 ersichtlich. Seitlich vom Förderband 3 sind die Hebefinger 11 zum Einpuffern oder Auspuffern der Kassetten vom Förderband 3 in den Kassettenblock, respektive vom Kassettenblock 6 umfasst fünf parallel zum Förderband 3 angeordnete Kassetten 28. Seitlich am Kassettenblock sind zwei Kippsi-

cherungen 32 und 33 vorgesehen. Der Kassettenblock ist unten an ' seinen Breitseiten Je mit zwei Traggriffen 34 ausgerüstet.

An der Frontseite des Puffers sind Zentriervorrichtungen 35 und 36 vorgesehen, welche beim Zubringen der Kassettenblöcke oder der Entnahme derselben durch den Handgabel-Hubwagen eine Ausrichtung der Positionierflächen für die Kassettenblöcke ermöglichen. -

In Fig. 5 ist ein Schnitt gemäss der Linie V-V der Fig. 1 dargestellt. Aus dieser Figur ist deutlich ersichtlich, wie die vom Hebezylinder 13 vertikal nach oben, respektive nach unten bewegbaren Hebeiinger 11 neben dem Transportband 3 zum vertikalen Verschieben der Werkstückträger 7 geführt sind. Der Kassettenblock wird mit seinen Rollen 16 und 17 auf den beiden Schienen 37 unä 38 quer zum Transportband hin- und herbewegt. Die Verriegelungsstangen 27 zum Arretieren der Werkstückträger zwischen den vertikalen Führungsstäben sind mit Verriegelungsbolzen 39 versehen.

In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Werkstückträgers perspektivisch dargestellt. Der Werkstückträger umfasst im wesentlichen einert Rahmen 10, innerhalb welchem die einzelnen Werkstücke 11 angeordnet ' sind. Der Werkstückträger weist an zwei gegenüberliegenden Seitenflä-, chen 12 und 13 des Rahmens Arretiervorrichtungen 11 auf, in welche be:| der Speicherung der Werkstückträger im Kassettenblock die Verriege- f lungsDolzen 39 eingreifen. In der Mitte der Seitenflächen 12 und 13 sind Führungsteile 15 vorgesehen, mit welchen der Werkstückträger an § den vertikalen Führunsstäben 29 des Kassettenblockes geführt wird. Mindestens in einem Führungsteil 15 ist ein Metallteil 16 vorgesehen,J welcher in einer Erfassungsvorrichtung des Puffers die Anwesenheit

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oder Nichtanwesenheit eines Werkstückträgers meldet. In einer Nut 47 ist im weiteren mit zwei Federn 48 ein Kodierungsschieber 49 befestigt. Es kann auch ein zweiter Kodierungsschieber diagonal auf
der gegenüberliegenden Seite vorgesehen sein. Der Kodierungsschieber besteht aus einer im Werkstöckträger senkrecht verschiebbaren Metall platte. Je nach der Lage des Kodierungsschiebers 49 in der Nur 47
wird der Erfassungseinheit des Puffers angezeigt, ob z.B. ein Werkstücktyp A oder ein Werkstücktyp B im Werkstückträger befindlich ist Mit einem eventuellen zweiten Schieber kann noch ein Typ C oder D
deiiniert werden. Durch Kombination der Positionen der beiden Schieb können vier Typen definiert werden. Beim Wechseln des Werkstücktypes muss die Kodierung geändert werden, was durch einen über einen nicht dargestellten Wahlschalter gesteuerten, ebenfalls nicht dargestellte Verschiebezylinder geschieht. Da z.B. die Werkstücktypen A in den dr ersten Kassetten und die Werkstücktypen B in den zwei letzten Kasset ten gespeichert werden, muss der Puffer erkennen können, von wann an ein neuer Werkstücktyp eingepuffert werden muss. Dies geschieht mit
dem oben beschriebenen Kodierungsschieber.

Fig. 7 zeigt eine 'feilansicht in prösserem Massstab des Kassettenblockes.

In Fig. 8 ist ein Schnitt gemäss Linie VIII-VIII der Fig. 7 dargestellt. Mit einem Verriegelungshebel 50 werden die Verriegelungsstar gen 27 seitlich verschoben, wobei die Verriegelungsbolzen 39 jeweils in oder ausser Eingriff mit den Arretiervorrichtungen 44 der Werkstückträger gelangen. Der Verriegelungshebel, die Verriegelungsstanj

sowie die Verriegelungszapfen sind jeweils nur for die untersten Reihen von fünf Werkstückträgern einer Kassette vorgesehen. Es werden also immer fünf Werkstückträger vom Transportband 3 aus gemeinsam in eine Kassette des Kassettenblockes eingeführt, respektive von dieser entnommen.

In Fig. 9 ist das Zentrierrad 24 dargestellt. Beim Einschieben des Kassettenblockes in den Rahmen 15 greifen die am Kassettenblock betestigten Rollen 17 jeweils in Ausnehmungen 51 des am Rahmen 15 befestigten Zentrierrades 24 ein, wobei das Zentrierrad gedreht wird. Ist der Kassettenblock einmal grob im Rahmen 15 zentriert, so greift der Positionierungsarm 53 in die oberste Ausnehmung 51 ein und bewirkt, falls der Kassettenblock noch nicht genau zentriert ist, eine kleine Verdrehung des Zentrierrades, was wiederum eine kleine Verschiebung des hassettenblockes im Rahmen zur Folge hat.

Im folgenden soll nun noch der Vorganag der Einführung der Werkstückträger in den Kassettenblock, respektive die Entnahme desselben, was auch als Einpufferung, respektive Auspufferung bezeichnet wird, beschrieben werden. Die Werkstückträger werden in der Regel einzeln auf dem Transportband in Einpufferungsposition unter den Kassettenblock gebracht. Zwei quer zur Bandr.ichtung bewegliche Anschläge bremsen den zuerst ankommenden Werkstückträger in der Art, dass die Zentriergeometrie des Werkstückträgers mit derjenigen des Kassettenblockes übereinstimmt. Durch die genauen Aussenmasse des Werkstückträgers stimmen nun automatisch auch die Zentrierformen der folgenden Werkstückträger welche auf üem Bank ankommen, mit den Kassettenblookprofilen überein.

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Wenn nun fünf Werkstückträger in Einpufferungsposition liegen, wird vom sechsten Werkstückträger der Einpufferungavorgang ausgelöst, indem der Hebezylinder 13 mit den Hebefingern 11 durch eine vertikale Hubbewegung die fünf Werkstückträger vom Bend abhebt und in den Kassettenblock einschiebt»

Bei diesem Vorgang müssen die Verriegelungsstangen 27 so bewegt werden, dass die Werkstückträger ungehindert an den Verriegelungsbolzen 39 vorbeifahren können. Zu diesem Zweck sind an der Ausseηform der Werkstückträger entsprechende Aussparungen angebracht. Der Einschubvorgang ist beendet, wenn die beiden Verriegelungsstangen 27 die Schiiessbewegung unter den Werkstückträgern ausführen können. Bei der darauf folgenden Abwärtsbewegung des Hebezylinders 13 ω it den Hebefin» gern 11 bleiben fünf Werkstückträger auf den Verriegelungsbolzen liegen. Sobald nun die Hebefinger 11 mit ihrer Oberkante unter das Förderbandniveau gefahren sind, können weitere Werkstückträger in Einpufferungsposition gebracht werden.

Bei den folgenden Einpufferungsvorgängen werden mit dem Einschieben der neuen fünf Werkstückträger jeweils die darüberliegenden Werkstück* träger-Lagen mit angehoben, bis der ganze Kassettenblock in seiner ganzen Höhe gefüllt ist.

Sobald ein Signal "Kassette gefüllt" an die Steuerung geht, wird der ganze Kassettenblock um eine Kassette verschoben und zwar derart, dass die Zentriergeometrie der zweiten Kassette genau mit derjenigen der _:, bereitstehenden Werkstückträger auf dem Band übereinstimmt. Nun kann

der Einpufferungsvorgang weitergehen, bis auch bei der zweiten Kassette das Signal "Kassette gefüllt" an die Steuerung geht. Der Füllvorgang der Kassette hält solange an, wie die dem Puffer nachgeschaltete Montagemaschine keinen Bedarf an gefüllten Werkstückträ'gern hat. Sollte dies der Fall sein, so transportiert das Band die Werkstückträger direkt zur folgenden Maschine ohne Ein- und Auspufferungsvorgang. Ist der Bedarf gefüllter Werkstückträger an der dem Puffer nachgeschalteten Maschine grosser als der Ausstoss der dem Puffer vorgeschalteten Maschine, so werden Werkstückträger aus dem Puffer entnommen.

Bei vielen Montageaufgaben kommt es vor, dass trotz gleicher Aussenform gewisse Kenngrössen an Werkstücken verschieden sein können. Vom Montageautomaten her steht die Verarbeitung derart verschiedener Teile nichts im Weg. Der Anwender jedoch hat das Problem, dass nur ein Typ nach dem andern verarbeitet werden kann, damit keine Verwechslungsgefahr entsteht. Des bedeutet ohne entsprechende Vorkehrungen, dass die Maschinen leergefahren werden müssen, bevor ein neuer Typ darauf verarbeitet werden kann.

Montageautomaten sind Anlagen von extrem hohem Beschaffungswert. Der Anwender ist deshalb bemüht, eine möglichst hohe Nutzungsziffer dieser Anlage zu erreichen.

Mit den konstruktiven Merkmalen der oben beschriebenen Vorrichtung zui Zwischenspeicherung von Werkstücken, respektive des Puffers, ist es nun möglich, zwei verschiedene Werkstücktypen direkt hintereinander ii der Montagemaschine zu verarbeiten.

Damit der Puffer erkennen kann, von wann an ein neuer Werkstücktyp eingepuffert werden muss, sind an den Werkstückträgern kleine Kodierungsschieber angebracht. Der Kodierungsschieber besteht aus einer ii Werkstückträger-Gehäuse senkrecht verschiebbaren Metallplatte. Zum Werkstücktyp A, z.B. gehört die untere Lage, zum Werkstücktyp B öie obere Lage der Metallplatte. Bei Typenwechsel muss also auch die Kodierung geändert werden, was durch einen über einen Wahlschalter gesteuerten Verschiebezylinder geschieht.

Der Einpufferungsvorgang des Typs A (zuerst verarbeiteter Typ) geschieht wie oben beschrieben. Erkennt der Puffer nun einen Werkstück träger, welcher die Kodierung des Types B hat, so wird von diesem Moment an in eine andere Kassette des Kassettenblockes eingepuffert. Werden nun an der dem Puffer folgenden Maschine wieder Teile verlang so werden vor dem Typ B erst alle Α-Typen ausgepuffert *

Eine weitere Verwendung der Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Werkstückträgern liegt bei der Abschnittsmontage. Gemäss Fig. 10 wir in einem Abschnittspuffer 52 ein Kassettenblock, gefüllt mit bestück ten Werkstückträgern, eingeschoben. Diese Werkstückträger werden je nach Bedarf einer Montagemaschine 53 ausgepuffert und über ein Förde band 54 einem Werkstückträgerpositionierapparat 55 sorgt dafür, dass die Montagemaschine 53 im richtigen Zeitpunkt ein Werkstück in der richtigen Lage aus dem Werkstückträger entnehmen kann. Ist der Werkstückträger vollständig geleert, wird er über ein Förderband 56 in einen Puffer 57 zurückgeführt, welcher ebenfalls einen Kassettenbloc enthält. Die Werkstücke werden, wenn alle Operationen erfolgt sind,

durch die Montagemaschine an einen Werkstückträgerpositionierapp^rat 58, welcher seinerseits einen leeren Werkstückträger bereitgestellt hat, abgegeben. Diese leeren Werkstückträger kommen aus einem Puffer 59 und werden nach ihrer Beladung durch den Werkstückträgerpositionieriöpparat 58 in einen Puffer 60 befördert.

Claims

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Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Werkstückträgern, gekennzeichnet durch ein Speichermittel (6), einen auf einem Traggestell (5) angeordneten Rahmen (15) zur Führung des Speichermittels, ein Hebemittel (11, 13) zum Einbringen von Werkstückträgern von einem Förderband in das Speiehermittel, respektive zur Entnahme von Werkstückträgern aus dem Speichermittel und i,ur Verbringung derselben auf das Förderband, Verriegelungsmittel zur Arretierung der Werkstückträger im Speichermittel sowie Verschiebemittel zum Verschieben des Speichermittels auf dem Rahmen.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel als mehrere Kassetten (28) aufweisender Kassettenblock (6) ausgebildet ist, der mit vertikalen Führungsstäben (29) zur Führung von Werkstückträgern versehen ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebemittel (11, 13) einen Hebezylinder (13) und mehrere mit dem Hebezylinder verbundene Hebefigur (11) umfasst.

1. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel als am

Speichermittel vorgesehene, Verriegelungszapfen (39) aufweisende VerriegeJLungsstangen (27) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebemittel als im Rahmen (15) vorgesehene, durch einen Motor (18) angetriebene, Ketten (19, 20) ausgebildet sind, die mit dem Speichermittel in Eingriff stehen.

6. Werkstückträger zur Verwendung mit der Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rahmen (40) sowie mindestens ein Führungsmittel (45) zur Führung des Werkstückträgers im Speichermittel der Vorrichtung zur Zwischenspeicherung und mindestens einem Arretiermittel (44) zur Arretierung des Werkstückträgers im Speichermittel.

7. Werkstückträger nach Patentanspruch 6, gekennzeichnet durch ein Anzeigemittel (46) zur Anzeige der Anwesenheit eines Werkstückträgers im Speichermittel.

8. Werkstückträger nach Patentanspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch mindestens ein Organ zur Aufnahme eines Kodiermittels (49) zur Anzeige des im Werkstückträger vorhandenen Werkstücktypes.

9. Werkstückträger nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodiermittel als eine im Rahmen (40) des Werkstückträgers verschiebbarer aus Metall bestehender Kodierungsschieber ausgebildet ist.