Einrichtung zur Werkstückeingabe in Fliessbänder
Einer der wichtigsten Arbeitsvorgänge bei der automatischen Montage ist die Zuführung der einzelnen Werkstücke zum Einbauort. Die Werkstückaufgabe kann auf verschiedene Weise vor sich gehen.
Am besten entsprechen diesem Zweck automatische, zurechtlegende Aufgabebehälter. Diese können die einzelnen Werkstücke aus dem Behälter auswählen, sie in die erforderliche Lage zurechtlegen und dem Montageort zuführen. In diesen bekannten Einrichtungen wird das Zurechtlegen durch Vorrichtungen besorgt, die dazu die Asymmetrie der Werkstückform oder des Werkstückgewichts ausnutzen.
Diese Bedingungen beschränken jedoch sowohl die Leistungsfähigkeiten solcher Einrichtungen wie auch deren Anwendungsgebiet. So führt zum Beispiel, bei zurechtlegender Ausgabe, die Werkstückasymmetrie theoretisch zu einer Verminderung der möglichen Leistungsfähigkeit um 50 %, da falsch zurechtgelegte Werkstücke nicht aufgegeben werden.
Dies gilt auch für die Einrichtungen, die mittels Vibration oder Fliehkraft arbeiten. Auf die Leistungsfähigkeit der mit Fliehkraft arbeitenden Einrichtungen wirkt sich das Gewicht des Werkstücks stark aus. Weitere Mängel dieser Einrichtungen sind auch noch in der stückweisen Aufgabe und Aufnahme der Werkstücke durch ein und dieselben Arbeitsorgane zu sehen, was den Treibgeschwindigkeiten der Werkstückaufgabe eine Grenze setzt, sowie die Unmöglichkeit, Werkstücke mit nicht scharf ausgeprägter Form- und Gewichtsasymmetrie zurechtzulegen.
Diese Unzulänglichkeiten machen die Verwendung der bekannten Einrichtungen für eine Zusammenarbeit mit hochleistungsfähigen Aggregaten, beispielweise mit rotierenden Fliessbändern, unmöglich.
Es sei zum Beispiel die stückweise Teilzufuhr in ein automatisches rotierendes Fliessband bei einem Arbeitstakt von 0,5 Sek. pro Werkstück betrachtet.
Bedient man sich hierzu der in der Industrie bekannten und weitverbreiteten Fliehkrafteinrichtung, so besteht diese aus dem Speiser, der das Werkstück aus der Masse abscheidet, und dem Weiterdrücker, der es in die Aufnahmeorgane des rotierenden Förderers aufgibt. Während des Takts (0,5 Sek.) werden folgende Arbeitsgänge durchgeführt: a) Durchstossen des Werkstücks (etwa 0, 15 Sek.), b) Rücklauf des Drückers (etwa 0,15 Sek.) und c) Zuführung des abgeschiedenen Werkstücks (0,2 Sek.).
Die angeführten Werte beweisen die Unmöglichkeit eines stabilen Betriebes der Geräte in diesen Verhältnissen. Bemerkt sei noch, dass ein Arbeitstempo von 0,5 Sek./Werkstück keineswegs Grenzgeschwindigkeit für ein rotierendes Fliessband ist.
Die Erfindung bezweckt die Entwicklung einer solchen Einrichtung, die eine praktisch unbegrenzt ohne Leistungsfähigkeit bei nicht grossen Betriebsgeschwindigkeiten der Triebwerke zu entwickeln erlaubt, und die eine zurechtlegende Aufgabe solcher Werkstücke gewährleistet, die keine Form- oder Gewichtsasymmetrie aufweisen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Werkstückeingabe in Fliessbänder, mit einem die Werkstücke enthaltenden Behälter, einem Mechanismus für die stückweise Werkstückausgabe, einer La- geprüfeinrichtung, einer Signalspeichereinrichtung und einem rotierenden Aufnahmeförderer mit schwenkbaren Aufnahmeorganen.
Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dass eine in dem Behälter umlaufende kegelförmige Scheibe für die stückweise Werkstückausgabe, die Signalspeichereinrichtung und der rotierende Aufnahmeförderer synchron laufen, wobei die Werkstücke in Kanälen der Lageprüfvorrichtung zugeführt werden, welche jedes Werkstück vor der Ausgabe auf seine richtige Lage prüft und die nachfolgenden Werkstücke während der Ausgabe zurückhält.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Senkrechtschnitt der Zuführeinrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1;
Fig. 3a bis 3c die stückweise Ausgabe der Werkstücke mittels der Prüfeinrichtung;
Fig. 4a bis 4c den Vorgang der Umwendung des Werkstücks ;
Fig. 5a eine Draufsicht auf die Signalspeichereinrichtung, die der falschen Werkstücklage entspricht.
Fig. 5b bis 5d Schnitte B-B, C-C und D-D der Fig. 5a.
Fig. 6a eine Draufsicht auf die Signalspeichereinrichtung bei richtiger Werkstücklage;
Fig. 6b einen Schnitt B-B der Fig. 6a ;
Fig. 7a und 7b teilweise Seitenansichten zu Fig. 2 in Pfeilrichtung A, in falscher a) und in richtiger b) Werkstücklage.
Die Zuführeinrichtung (Fig. 1 und 2) setzt sich aus folgenden Hauptbaugruppen zusammen. a) Behälter 1, für die Aufnahme der Werkstücke; b) Mechanismus für stückweise Werkstückausgabe aus dem Behälter 1, wobei der Mechanismus so ausgeführt ist, dass er mit den übrigen Rotoren synchron umläuft, und welcher ein Gehäuse 2 mit waagrechten Kanälen 3, eine Grenzwand 4, eine kegelartige schnellaufende Scheibe 5, eine
Gruppe der Lageprüfeinrichtung 6, einen Kon trollstab 7 und die Signalspeichereinrichtung 14 enthält (in Fig. 1 ist nur die Scheibe dieser Ein richtung gezeigt). c) Rotierender Aufnahmeförderer 9 mit den schwenkbaren Aufnahmeorganen 10.
Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: Als Werkstücke werden Deckel galvanischer Elemente in eine selbsttätige rotierende Fliesstrecke eingegeben.
Die Werkstücke fallen aus dem Behälter 1 auf die schnell umlaufende kegelförmige Scheibe 5.
Durch die Fliehkraft werden die Werkstücke an die Grenzwand 4 geschleudert. Sie fallen in die waagrechten Kanäle 3 und werden in die Ausgabezone geschoben. Zur stückweisen Ausgabe der Werkstücke dienen im Halterarm 6 befindliche verschiebbare Stifte 12, 13, welche aufeinanderfolgende senkrechte Bewegungen durch einen nicht dargestellten Antrieb ausführen.
In der in Fig. 3a gezeigten Stellung hindert der Anschlag 11 das Werkstück am Herausfallen. Niederhalter 12 und Fixierstift 13 befinden sich in der oberen Endstellung, während der waagrechte Kanal 3 sich mit Werkstücken füllt.
In der in Fig. 3b gezeigten Stellung geht der Niederhalter 12 nach unten und hält das zur Ausgabe bereite äusserste Werkstück fest. Der Fixierstift 13 geht ebenfalls nach unten und hält dadurch alle nachfolgenden Werkstücke in ihrer Lage. Der Anschlag 11 gleitet in seine unterste Stellung herab und befreit den Zugang für die Aufnahmeorgane des rotierenden Förderers.
In Fig. 3c ist der Augenblick dargestellt, wo das Aufnahmeorgan des rotierenden Förderers 9 das Werkstück erfasst, wobei der Niederschalter 12 nach oben geht und das Werkstück freigibt. Der Anschlag 11 und der Fixierstift 13 befinden sich in der in Fig. 3b gezeigten Stellung.
Der Anschlag 11, der Niederhalter 12 und der Fixierstift 13 werden durch unbewegliche Kopierschablonen (in der Zeichnung nicht dargestellt) betätigt.
Im waagrechten Kanal 3 können die Werkstücke in zwei Stellungen zu liegen kommen, entweder mit dem Vorsprung nach oben (die erforderliche Lage) oder mit dem Vorsprung nach unten. Befindet sich das Werkstück im Kanal 3 mit dem Vorsprung nach unten (Fig. 4a), d. h. in falscher Lage, so wird es um 180) umgeschwenkt, wobei es der Reihe nach die in Fig. 4b (Zwischenstellung) und in Fig. 4c (richtige Stellung) gezeigten Stellungen durchläuft. Beim Eintritt in die Fliesstrecke müssen sich die Werkstücke in genau fixierter Lage befinden.
Die Kontrolle der richtigen Werkstücklage erfolgt im Mechanismus für Werkstückausgabe aus dem Behälter 1. Soll die Lage geändert werden (neue Zurechtlegung), so erfolgt dies am rotierenden Förderer nach Verlauf einer gewissen Zeit, die von der Signalspeichereinrichtung angegeben wird.
Zur Überwachung der richtigen Werkstücklage im Mechanismus der Werkstückausgabe aus dem Behälter 1, ist ein in der Haltevorrichtung 8 beweglich gelagerter Kontrollstab 7 vorgesehen. Dieser Stab hat die Möglichkeit, sich in senkrechter Richtung zu verschieben und überwacht auf solche Weise die wirkliche Lage des Werkstücks vor seiner Ausgabe.
Bei falscher Lage des Werkstücks wird der Kontrollstab 7 gesenkt und drückt auf den Mikroschalter 7a, der ein Signal an die Signalspeichereinrichtung gibt.
Die Signalspeichereinrichtung (Fig. 6a und 6b) weist eine Scheibe 14, die auf der umlaufenden Welle 15 des Mechanismus für Werkstückausgabe aus dem Behälter 1 befestigt ist, eine bewegliche angeordnete Kopierschablone 16, die von einem in der Zeichnung nicht wiedergegebenem Elektromagneten umgedreht wird und einen Hebel 17, der den Mikroschalter 18 betätigt, auf.
Die Scheibe 14 hat Bohrungen (deren Anzahl der Positionszahl des rotierenden Behälters gleich ist), in denen die Stifte 19 angeordnet sind, die durch die Kugeln 20 mit Federn 21 vor dem Herausfallen gesichert sind.
Die Signalspeichereinrichtung arbeitet folgendermassen : Bei falscher Lage des Werkstücks befindet sich die bewegliche Kopierschablone 16 in der in Fig. 5a gezeigten Stellung, d. h. über dem Stift 19, der bei seiner Bewegung die Kopierschablone 16 berührt, sich senkt und mit seinem unteren Teil aus der Scheibe 14 heraustritt (siehe Fig. 5d).
Im richtigen Augenblick berührt der untere Teil des Stifts 19 den Hebel 17 (Fig. Sb) und legt ihn so um, dass er die Kontakte des Mikroschalters 18 schliesst. Damit erfolgt das Kommando für die schwenkbaren Aufnahmeorgane 10 des rotierenden Förderers 9 zum Umdrehen des Werkstücks um 1800.
Durch die feststehende Kopierschablone 22 werden die Stifte 19 in ihre Ausgangsstellung zurückgesetzt (Fig. 5c).
Bei richtiger Lage des Werkstücks tritt die Kopierschablone 16 nicht in Funktion und der Stift 19 bleibt in seiner Ausgangsstellung. Bei nicht herabgesenktem Stift 19 wird der Hebel 17 nicht umgeschwenkt, der Mikroschalter 18 nicht betätigt und das Werkstück nicht umgewendet.
Kommt das Werkstück falsch zu liegen, so wird den Aufnahmeorganen 10 des rotierenden Förderers 9, wie bereits oben beschrieben, das Kommando zum Umdrehen des Werkstücks um 1800 erteilt, wodurch das Werkstück in die in Fig. 4c gezeigte richtige Lage gerät.
Zum Steuern der schwenkbaren Aufnahmeorgane 10 des rotierenden Förderers 9 (dessen Drehsinn in Fig. 7 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist), ist in dem Förderer eine Kopierschablone 23 vorgesehen, die zwei Gangnuten und eine verstellbare Weiche 24 besitzt. Das mit den Aufnahmeorganen 10 gekuppelte Zahnrad 25 wird durch die Zahnstange 26, bei Verschiebung der Stange 27, gedreht. Die Stange 27 ist mit einer Rolle 28 versehen, die in die erwähnten Gangnuten eingreift. Die Weiche 24 wird mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht gezeigten Elektromagneten, dessen Stromkreis durch den obenerwähnten Mikroschalter 18 geschlossen und geöffnet wird, eingestellt.
Befindet sich das Werkstück in richtiger Lage, so überdeckt die Weiche 24 die obere Gangnut (Fig. 7b) und es erfolgt keine senkrechte Verschiebung der Stange 27.
Bei falscher Werkstücklage überdeckt die Weiche 24 die untere Gangnut (Fig. 7a), die Stange 27 verschiebt sich in senkrechter Richtung und betätigt über die Zahnstange 26 und das Zahnrad 25 das Aufnahmeorgan 10 des rotierenden Förderers 9.