DD207078A3 - Einrichtung zum handhaben von werkstuecktraegern vor bearbeitungsstationen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Palettenwechsler, die Werkzeugmaschinen zugeordnet sind und soll im wesentlichen den Aufwand fuer die Herstellung derselben verringern und ihren Gebrauchswert erhoehen. Insbesondere soll der Palettenwechseler in die Werkzeugmaschine integrierbar und kompakt aufgebaut sein. Die Werkstuecktraeger sollen entweder sollen entweder mit waagerechter oder mit senkrechter oder in einer anderen Ebene liegenden Aufspannflaeche der Werkzeugmaschine uebergeben werden, wobei das Werkstuecke auf einerwaagerecht liegenden Aufspannflaeche verlangt ist. Erfindungsgemaesssind die Laengsfuehrungen fuer die Werkstuecktraeger auf einem Tragkoerper angeordnet, der voellig oder teilweise um den Umfang eines Hohlzylinders schwenkbar ist, wobei die Laengsfuehrungen sich orthogonal zu dieser Bewegungsrichtung erstrecken. Innerhalb des Hohlzylinders, welcher an die Werkzeugmaschine angeflanscht ist, sind ein Schwenkantrieb und eine Arretiervorrichtung fuer den Tragkoerper, ein Laengsantrieb fuer die Werkstuecktraeger und Tragelemente fuer eine fuer eine den Palettenwechsler umhuellende Verkleidung angeordnet. Der Palettenwechsler kann zu einem Werkstueckspeicher ausgebaut werden. Er ist mit einem Werkstuecktransportsystem koppelbar.

Description

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Einrichtung zum Handhaben von Werkstuecktraegern vor Bearbeitungsstationen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Werkzeugmaschinen und betrifft die ueblicherweise auch als Palettenwechsler bezeichneten Einrichtungen zum Wechseln von Werkstuecktraegern vor Bearbeitungsstationen, beispielsweise Werkzeugmaschinen. Sie betrifft speziell solche Palettenwechsler, die Puehrung.en fuer die Werkstuecktraeger aufweisen, letztere gegebenenfalls von peripheren Einrichtungen uebernehmen und an Fuehrungen auf den Bearbeitungsstationen uebergeben und umgekehrt.

Charakteristik der bekannten technischen Loesungen

Bekannte und haeufig verwendete Palettenwechsler sind als zwei oder mehrarmige Drehtische ausgebildet. Sie- nehmen die Werkstuecktraeger auf Fuehrungen auf, die rechtwinklig zur Drehachse des Tisches angeordnet sind. Die Drehachse wird uebe-rwiegend senkrecht angeordnet.. Es ist auch eine Loesung bekannt, bei welcher die Fuehrungen fuer die Werkstuecktraeger um eine zur Fuehrung parallele Achse drehbar sincU Derartige Palettenwechsler dienen auch dem Reinigen der Werkstuecktraeger und der aufgespannten Werkstuecke, indem dieselben um die genannte Achse gedreht werden, wobei die Prozessabfaelle infolge der Schwerkraftwirkung abfallen..

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Diese Palettenwechsler haben zunaechst den Nachteil, dass sie einen relativ grossen Platzbedarf haben, der sich aus dem Flugkreisdurchmesser des Drehtisches ergibt. Aus Gruenden der Sicherheit muss der Bewegungsbereich des Palettenwechslers auf geeignete Weise, z. B, durch ein Schutzgelaender, abgegrenzt werden.

Da solche Palettenwechsler eine separate Maschinenbaugruppe darstellen, erfordern sie auch separate Montage- und Justierzeiten beim Aufstellen einer mit ihnen ausgerüsteten Bearbeitungsstation.

Heben der nahe der Peripherie des Flugkreises liegenden Werkstueck- und Werkstuecktraegermasse muss der Drehtischantrieb auch die Masse der sich von der Drehachse hinweg erstreckenden Tischarme bewegen und die Gesamtmasse exakt positionieren« Das erfordert einen entsprechend dimensionierten, praezis positionierenden und folglich aufwendigen Antrieb. Das optimale Arbeiten mit derartigen Palettenwechslern erfordert ausserdem einen separaten Antrieb fuer jede Schiebeeinheit, also fuer jeden Arm,

Sin derartiger Palettenwechsler ist beispielsweise in der Patentbeschreibung DE-B 2320370 gezeigt«

Zur Verringerung des Platzbedarfes wurde vorgeschlagen (Patentschrift DD 94755), einen Palettenwechsler derart auszubilden, dass zwei Fuehrungssysteme auf den beiden groessten der deckungsgleichen Plaechen eines quaderfoermigen Schwenkkoerpers angeordnet sind, der in einem Gestell gelagert ist. Auch dieser Palettenwechsler stellt eine separate und daher fuer sich aufzustellende und zur Bearbeitungsstation zu justierende Baueinheit dar. Dazu bedarf es eines entsprechenden Zeit- und Arbeitskraefteaufwand.es beim Betreiber der Maschine, wodurch neben den dafuer entstehenden Kosten auch die Zeit der produktiven Nutzung der Maschine verringert wird. Die aeusseren, den Flaechenbedarf ergebenden Abmessungen dieses Palettenwechslers werden durch die Anordnungen des Schwenkantriebes. die Lagerung des Schwenkkoerpers und die fuer die Puehrungen 2.1 •und 2.2 notwendigen Flaechen weit ueber die fuer den Schwenkkoerper notwendige Flaeche hinaus vergroessert.

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Dies ist im Interesse der intensiven Nutzung der Produktionsflaeche nachteilig.

Die dem Schwenkkoerper vor- und nachgelagerte Fuehrungsflaeche fuer die Werkstuecktraeger vergroessert nicht nur den Platzbedarf der Einrichtung, sondern auch den Zeitaufwand fuer den Werkstueckwechsel. Besonders die Zeit fuer die Uebergabe des Werkstuecktraegers zwischen Palettenwechsler und Bearbeitungsstation faellt nachteilig ins Gewicht, da sie die Zeit fuer den Werkstueckwechsel erhoeht und so die Zeit fuer die produktive Nutzung der Maschine verringert.

Offensichtlich ist dieser Palettenwechsler nur fuer den.waagerechten Transport von Werkstuecktraegern vorgesehen· Im Interesse der einfachen Beseitigung der Prozessabfaelle bereits in der Bearbeitungsstation ist es jedoch zweckmaessig, die Werkstuecktraeger derselben mit senkrechter Spannflaeche zuzufuehren. Dazu ist die Loesung nach DD 94755 jedoch nur bedingt geeignet. Zum einen waere ein anders gearteter Gestellaufbau erforderlich und zum anderen ist das vorteilhafterweise durch den Maschinenbediener erfolgende Auf- und Abspannen der Werkstuecke auf dem vom Schwenkkoerper erfassten Werkstuecktraeger nur in horizontaler Lage des Schwenkkoerpers durchfuehrbar, wofuer diese Lage desselben durch besondere Arretier- und Steuereinrichtungen, die den materiellen Aufwand erhoehen, ermoeglicht werden muesste. Der gezeigte Schwenkantrieb und die vorgesehenen Festanschlaege gestatten auch nicht ohne weiteres beliebige Winkelstellungen des Schwenkkoerpers. Solche sind jedoch fuer weitgehend universell einsetzbare Palettenwechsler sinnvoll, da nur so unterschiedlichen Anschlussbedingungen, die sich bei verschiedenen Werkstueckzufuehrsystemen und verschiedenen Bearbeitungsstationen ergeben koennen, mit relativ geringem Aufwand entsprochen werden kann.

Ziel der Erfindung

Es soll der materielle Aufwand fuer den Palettenwechsler verringert werden.

Beim Betreiber der Bearbeitungsstation, welcher der Palettenwechsler zugeordnet ist, soll der Aufwand fuer das Aufstellen

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und Justieren desselben entfallen. Geringer Platzbedarf, gute Zugaengigkeit und guenstige Bedienbarkeit sind ebenso angestrebt/ wie die Moeglichkeit, die Werkstuecktraeger sowohl in waagerechter als auch senkrechter Lage aufzunehmen und weiter zu geben. Der Palettenwechsler soll als Aufspannplatz, Wechseleinrichtung und Entspaeneeinrichtung verwendbar sein, Er soll des weiteren die Moeglichkeit zum Ausbau als Werkstueckspeicher bieten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen in die Bearbeitungsstationen integrierbaren, kompakt aufgebauten Palettenwechsler zu schaffen, der mindestens eine oder mehrere Werkstuecktraegeraufnahmen aufweist, deren Fuehrungsebene in beliebige Winkelstellungen, entsprechend den Anschlussbedingungen zwischen Werkstueckzu- und -abfuehrsystem, Palettenwechsler und Bearbeitungsstation, gebracht werden kann«

Zum Bewegen der Werkstuecktraeger soll im Palettenwechsler nur eine Transporteinrichtung vorgesehen sein. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die Laengsfuehrungen fuer die Werkstuecktraeger auf einem Tragkoerper angeordnet sind, der voellig oder teilweise um den Umfang eines Hohlzylinders schwenkbar ist. Die Laengsfuehrungen erstrecken sich orthogonal zu dieser Bewegungsrichtung» Im Hohlzylinder sind erfindungsgemaess ein Schwenkantrieb fuer den Tragkoerper, ein Laengsantrieb fuer die Werkstuecktraeger, eine Arretiervorrichtung fuer den Tragkoerper und Tragelemente fuer eine die Einrichtung teilweise oder voellig umhuellende Verkleidung angeordnet. Der Motor des Schwenkantriebes steht direkt oder ueber Getriebelemente mit einem mit dem Tragkoerper verbundenen weiteren "Getriebelement in Verbindung, welches auch als Teil der Arretiervorrichtung und zwar als Gegenstueck zu deren Arretierelement vorgesehen und mit Mitteln zum Festlegen der Raststellungen des Arretierelementes versehen ist» Des weiteren sind erfindungsgemaess Mittel zur zeitweiligen Kopplung von Werkstuecktraeger und Laengsantrieb sowie Werkstuecktraeger und Hohlzylinder vorgesehen, wobei ein oder mehrere, das am Werkstuecktraeger angeordnete Kopplungselement funktionell

ergaenzende Kopplungselemente am Hohlzylinder angeordnet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Kopplungsmittel mindestens eine im Werkstuecktraeger angeordnete Nut und in diese eingreifende, am Hohlzylinder und am Laengsantrieb befindliche Nutensteine vorgesehen. In alternativ Umkehrung sind im Hohlzylinder und im Kopplungselement des Laengsantriebes Nuten vorgesehen, in welche ein am Werkstuecktraeger angeordneter Nutenstein eingreift.

Vorteilhaft ist der Tragkoerper fuer die Werkstuecktraeger als ein auf dem Hohlzylinder drehbar gelagerter weiterer Hohlzylinder ausgebildet.

Dadurch, dass der erste Hohlzylinder, als tragendes Element, erfindungsgemaess am Gestell der Bearbeitungsstation angeflanscht ist j wird die gesamte Einrichtung zu einem integrierte Bestandteil der Bearbeitungsstation..

Diese prinzipielle Ausfuehrungsform der Erfindung- ergibt eine Einrichtung zum Handhaben von Werkstuecken, die fest mit der Bearbeitungsstation verbunden ist und von der die Werkstuecktraeger in die entsprechende Aufnahmevorrichtung der Maschine geschoben werden. Das Bestuecken der Einrichtung erfolgt waehrend der Bearbeitung eines Werkstueckes, indem der Bediener der Bearbeitungsstation ein Werkstueck auf den Werkstuecktraeger spannt, der auf einer der Fuehrungen der Einrichtung vorhanden ist.

Bei einer Weiterentwicklung der erfindungsgemaessen Loesung zu einem Werkstueckspeicher ist der Tragkoerper als ein den ersten Hohlzylinder und einen Waelzkoerper jeweils teilweise umschlingender, mehrere Laengsfuehrungen aufweisender endloser Tragkoerper ausgebildet, der mindestens ein. mit dem Schwenkantrieb koppelbares Getriebelement aufweist.

Die Arretiervorrichtung ist erfindungsgemaess relativ einfach und zweckmaessig dadurch ausgebildet, dass das mit dem Tragkoerper verbundene₃ mit dem Schwenkantrieb koppelbare Getriebeelement als innenverzahnter Zahnkranz ausgebildet ist, in dessei Verzahnung auch das Arretierelement der Arretiervorrichtung eingreift.

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Dabei ist, zur einfachen Festlegung der .Raststellungen des Arretierelementes, in der Verzahnung des Zahnkranzes, im Wirkungsbereich des Arretierelementes, jedoch ausserhalb des Singriffsbereiches des Schwenkaniriebes, eine einen Teil der "Verzahnung gegenueber dem. Arretierelement sperrende Maske angeordnet.

Eine Schutzhaube,, die von den im Hohlzylinder angeordneten Tragelementen getragen wird, um den Hohlzylinder konzentrisch schwenkbar ist und die Einrichtung nach oben abdeckt, bildet mit einer relativ zum Hohlzylinder fest angeordneten ebenfalls von den genannten Tragelementen getragenen Schutzschale, welche die Einrichtung nach- unten abschliesst, eine Verkleidung fuer die gesamte Einrichtung.

Vorteilhaft besteht die Schutzhaube voellig oder teilweise aus transparentem Werkstoff und die Sehutzschale ist vorteilhaft als, Auffangbehaelter fuer Prozessabfaelle ausgebildet. Bei einer weiteren zweckmaessigen Ausgestaltung: der Erfindung traegt der Tragkoerper eine oder mehrere Abdeckungen fuer die Beschickungsoeffnung in der Umhausung der Bearbeitungsstation, welche jeweils an seiner der ttnhausung zugewandten Stirnseite zwischen den Laengsfuehrungen fuer die Werkstuecktraeger angeordnet sind, so dass die Beschickungsoeffnung abgedeckt ist, wenn kein Werkstuecktraeger in der Uebergabeposition zur Bearbeitungsstation steht.

Die. Punktion der erfindungsgemaessen Loesung wird anhand des Ausfuehrungsbeispiels naeher erlaeutert...

Ausfuehrungsb eispi e1

In der zugehoerigen Zeichnung zeigen:

Fig.. 1. eine Ansicht eines Palettenwechslers ohne Verkleidung" und ohne Arretiervorrichtung

Fig., 2 : eine Ansicht eines Palettenwechslers in Ergaenzung zu Fig. 1

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Pig. 3 einem Schnitt nach Pig. 4

Pig. 4 eine Palette auf dem Palettenwechsler in

Uebergabestellung an ein peripheres Transportsystem

Pig. 5 einen Schnitt nach Pig. 6

Pig. 6 eine Palette auf dem Palettenwechsler in Uebergabestellung zur Bearbeitungsstation

Pig. 7 einen erfindungsgemaess aufgebauten Werkstueckspeicher

Pig. 8 einen. Schnitt nach Pig. 9

Pig,- 9 eine Palette auf dem Palettenwechsler in uebergabestellung zur Bearbeitungsstation

Pig.10 Details der Arretiervorrichtung und des Zahnkranzes

Pig.11 Details des Palettenwechslers mit'Abdeckungen fuer die Beschickungsoeffnung

Pigur 1"zeigt einige der wesentlichen Merkmale der erfindungsgemaessen Loesung-. Auf einem Hohlzylinder 1, der mit einem ' Plansch 3 am Kberper der Bearbeitungsstation 27 befestigt ist, ist. ein Tragkoerper 2,. welcher als Hohlzylinder ausgebildet ist, drehbar angeordnet· Dieser traegt L'aengsfuehrungen 10, welche den Werkstuecktraeger 11 aufnehmen* Innerhalb des Hohlzylinders T ist ein Motor 8, der ein Ritzel 7 traegt, fest angeordnet. Dieses Ritzel 7 kaemmt mit dem Zahnkranz 9, welcher mit dem 'Tragkoerper 2 fest verbunden ist. Ausserdem -ist innerhalb des Hohlzylinders 1 der Laengsantrieb 12 fuer die Werkstuecktraeger 11 angeordnet. Wie aus Pigur 2 ersichtlichj nimmt der Hohlzylinder 1 des weiteren Tragelemente 18 auf, welche zum einen die Arretiervorrichtung 17 mit ihrem Arretierelement 19 und zum anderen das Lager 15 fuer die

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Schutzhaube 13, welche mit ihrem Lagerzapfen 14 vom Lager 15 aufgenommen wird, und die Schutzschale 20 ueber deren Befestigungswinkel 16 tragen. Das Arretierelement 19 taucht in dieser Darstellung in eine Zahnluecke des Zahnkranzes 9 und arretiert so den Tragkoerper ,2 in der gezeigten Lage. Innerhalb der Verzahnung des Zahnkranzes 9 ist, wie Figur 10 zeigt, eine Maske 25 angeordnet, welche die Verzahnung stellenweise gegenueber dem federbeaufschlagten Arretierelement 19 sperrt. Waehrend die Figuren 1 und 2 den Palettenwechsler- auf seiner der Bearbeitungsstation abgewandten Seite zeigen, ist mit Fig. 6 die Ansicht aus Richtung Bearbeitungsstation und mit Fig. 5 ein Schnitt dazu dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass im Werkstuecktraeger 11 zwei Huten, die Quernut 29 und die Laengsnut 32 angeordnet sind. Des weiteren ist die mit dem Laengsantrieb 12 verbundene Zug- und Druckstange 21 dargestellt, welche einen Futenst.ein 31 traegt. Dieser Uutenstein 31 ist so bemessen, dass er sowohl in der Quernut 29 als auch in der Laengsnut 32 bewegbar ist.

Die Zug- und Druckstange 21 ist durch den Laengsantrieb 12 laengsverschiebbar, jedoch nicht um ihre Achse drehbar.

Eine Quernut 29.1 ist auch an der anderen Stirnseite des Werkstuecktraegers 11 angeordnet. Dies ist in den Fig. 3 und dargestellt. Der Werkstuecktraeger ist hier, gegenueber der Darstellung in, Fig. 1, um 180 Grad um die Achse des Hohlzylin-' ders 1 gedreht,- mit seiner der Bearbeitungsstation abgewandten Seite gezeigt. In die Quernut 29.1 greift ein Laengsantrieb mit seinem an der Zug- und Druckstange 34 befestigtem Mutenstein 33· Eine zu einem peripheren Transportsystem gehoerende Laengsfuehrung 36,- auf welche der Werkstuecktraeger 11 uebernommen werden kann, ist angedeutet»

Der erfindungsgemaesse Palettenwechsler kann sowohl mit bestueckten Paletten, d. h* mit Paletten, die Werkstuecke tragen, von einem peripheren Transportsystem versorgt werden, es kann aber auch das Bestuecken der Paletten und das Abspannen der bearbeiteten Werkstuecke an der Bearbeitungsstation erfolgen· Im letzteren Falle ist der funktioneile Ablauf folgender:

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Der Bediener schwenkt die Schutzhaube 13 um ihre Drehachse Da diese Schutzhaube 13 einen groesseren Radius als die Schutzschale 20 aufweist, bewegt sie sich ueber dieselbe hinweg und gibt im wesentlichen den Raum oberhalb ihrer Drehachse 45 frei. Zum Bestuecken des Werkstuecktraegers 11 wird derselbe durch den Motor 8 ueber Ritzel 7, Zahnkranz 9 und Tragkoerper 2 im Uhrzeigersinn in die obere waagerechte Lage gebracht, Waehrend dieser Bewegung des Werkstuecktraegers 11 wird auch die Kopplung mit dem Laengsantrieb 12, welche durch den in die Hut 29 eintauchenden Hut ens t ein 31 und die Zug- und Druckstange 21 bestand, aufgehoben. Um zu vermeiden, dass der Werkstuecktraeger 11 nun auf der Laengsfuehrung 10 unkontrollierbar laengsbeweglich wird, sind am Hohlzylinder Hutensteine 30 bzw. nutensteinaehnliche Vorspruenge 30 angebracht, welche waehrend der Schwenkbewegung des Werkstuecktraegers 11 in die Nut 29 eintauchen. Einzelne der Hutensteine 30 sind loesbar befestigt, so dass sie bei Bedarf entfernbar sind. Das ist der Fall,, wenn der Werkstuecktraeger 11 in einer bestimmten Stellung, z, B, in der oberen waagerechten oder, wie in Fig ά. dargestellt, in der um 180 Grad um die Achse des Hohlzylinders 1 geschwenkten senkrechten Lage, von dem Palettenwechsler abgezogen bzw. auf denselben aufgeschoben werden soll.

Hach dem Aufspannen erfolgt das Rueckschwenken des Werkstuecktraegers 11 in die Lage gemaess Fig. 1. Dabei schwenkt derselbe mit seiner Quernut 29 auch ueber den Hutenstein 31« Mittels des Laengsantriebes 12, dessen Zug- und Druckstange 21 ausgefahren, d. h, in Fig, β auf den Betrachter zu gefahren wird und deren Bewegung sich ueber den Hutenstein 31 und die Quernut 29 auf den Werkstuecktraeger 11 uebertraegt, wird letzterer in Richtung Bearbeitungsstation auf deren Werkstuecktraegerfuehrung bewegt. Zum Entkoppeln des Werkstuecktraegers 11 vom Laengsantrieb 12, 21, 31 verfaehrt die Bearbeitungsstation den Werkstuecktraeger 11 in entsprechender Richtung gemaess Fig 6 in senkrechter Richtung, um den Weg, der dem Abstand der oberen Kante der Laengsnut 32 zur oberen Kante des Hutensteins 31 plus Toleranzzugabe entspricht.

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!Tun wird der Laengsantrieb 12 umgekehrt beaufschlagt und somit die Zug- und Druckstange 21 nebst Futenstein 31 zurueckgezogen» Dadurch ist der Werkstuecktraeger 11 voellig vom Palettenwechsler getrennt und es kann nun in der Bearbeitungsstation die Bearbeitung des Werkstueckes erfolgen, wobei der Werkstuecktraeger nach Bedarf mit dem Maschinentisch verfahrbar ist. Fach Abschluss der Bearbeitung des Werkstueckes faehrt die Bearbeitungsstation den Werkstuecktraeger 11 in die Wechselposition, der Laengsantrieb 12 faehrt den ffutenstein 31 entlang der Laengsnut 32 bis auf Hoehe der Quernut 29» Danach bewegt die Bearbeitungsstation den Werkstuecktraeger 11 um einen vorbestimmten Weg, so dass der Futenstein 31 die Wandung der Quernut 29 genuegend ueberdeckt. Der Laengsantrieb 12 wird nun so beaufschlagt, dass seine Zug- und Druckstange 21 sich zurueck bewegt, und zieht den Werkstuecktraeger 11 von der Puehrung in der Bearbeitungsstation auf die Laengsfuehrung 10 des Palettenwechslers« Inzwischen ist auf demselben ein anderer Werkstuecktraeger H₁ der auf einer gegenüber der gerade benutzten Laengsfuehrung 10 um einen.Winkelbetrag, beispielsweise 90 Grad, versetzt angeordneten Laengsfuehrung 10 vorhanden ist, mit einem Werkstueck versehen worden.

Dieser Werkstuecktraeger 11 wird nun in die in 5¹Ig. 1 dargestellte Lage geschwenkt und in der beschriebenen Weise der Bearbeitungsstation uebergeben« Bei dieser Schwenkbewegung des Tragkoerpers 2, die vorteilhaft in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn verlaeuft und bei der weiteren Schwenkung bis zum Erreichen der waagerechten oberen Position des Werkstueck— traegers 11 auf dem Palettenwechsler, durchfaehrt der Werkstuecktraeger T1 mit dem bearbeiteten Werkstueck im Schwenkwinkel, von. etwa. 270" Grad auch die untere waagerechte Position, kann dort gegebenenfalls angehalten und mitsamt dem Werkstueck einem Reinigungsprozess unterzogen werden. Unter Umstaenden genuegt. jedoch bereits das langsame Durchfahren des Schwenkwinkels ,: um die an Werkstueck und. Werkstuecktraeger 11 haftenden Proz.essabfaelle zum Abfallen in die Schutzschale 20, die vorteilhaft als Auffangsbehaelter fuer Prozessabfaelle ausgebildet ist, zu bringen. In der waagerechten oberen Position des Werkstuecktraegers 11 wird das bearbeitete Werkstueck abgespannt und ein zu bearbeitendes aufgespannt.

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Wie bereits angedeutet, kann jedoch auch eine Verknuepfung der Bearbeitungsstation mit anderen Bearbeitungs- oder Messstatione: oder mit einem Werkstuecklager ueber ein Transportsystem vorgesehen sein. In diesem Falle wuerden die Werkstuecke nicht an de: Bearbeitungsstation auf die Werkstuecktraeger aufgespannt und von denselben nach der Bearbeitung wieder entfernt, sondern der Palettenwechsler wuerde von dem Transportsystem Werkstuecktraeger 11 mit aufgespanntem unbearbeitetem Werkstueck uebernehmen und mit bearbeitetem Wekstueck uebergeben. Die Uebergabeposition auf dem Palettenwechsler ist u. a. abhaengig von der Lage, in welcher das Transportsystem die Werkstuecktraeger 11 uebernimmt. Sie kann auf dem Palettenwechsler entsprechend vorgesehen werden.

In Fig. 4 wurde, ausgehend von der Annahme, dass die Werkstueck" traeger 11 mit senkrechter Lage ihrer Spannflaeche uebernommen werden, prinzipiell die Lage der Baugruppen dargestellt. Der in Fig. 1 in dieser Position vorhandene Mutenstein 30 ist in diesem Falle entfernt. Die Zug- und Druckstange 34, die zu einem Laengsantrieb 35 gehoert, der Teil des Transportsystems ist,· befindet sich in der gezeichneten Position, so dass der in Pfeilrichtung von unten kommende Werkstuecktraeger 11 mit seiner Quernut 29.1 ueber den !Tutenstein 33 faehrt, Each Erreichen der Wechselposition, hier bei genau senkrechter Lage der Spannflaeche des Werkstuecktraegers 11, wird der Laengsantrieb 35 so beaufschlagt, dass er den Werkstuecktraeger 11 auf die Laengsfuehrung 36, die Teil des. Transportsystems ist, zieht. Wie nun mit dem Werkstuecktraeger 11 im Transportsystem weiter verfahren wird, muss hier nicht dargestellt werden. Der gleiche oder ein anderer Laengsantrieb 35 schiebt einen anderen. Werkstuecktraeger 11 auf die Laengsfuehrung 10 des· Tragkoerpers 2 des Palettenwechslers. Waehrend der Schwenkung desselben in Pfeilrichtung (Fig, 4) bis in die Uebergabeposition zur Bearbeitungsstation, wie in Fig. 1 und 6 dargestellt, erfolgt das Entkoppeln des Werkstuecktraegers 11 vom Laengsantrieb 35, sein zeitweiliges Koppeln mit den Ifutensteinen 30 auf dem Schwenkweg und das Koppeln mit dem Laengsantrieb 12 in der Uebergabeposition gemaess Fig. 1 und 6. Daran schliesst sich der bereits beschriebene Vorgang des Beschickens der Bearbeitungsstation an.

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In jedem Falle des Positionierens des Tragkoerpers 2 in einer gewollten Position wird die Arretiervorrichtung 17, 19 wirksam, die mit dem Zahnkranz 9 zusammenwirkt (Fig. 2 und 10)» Entgegen der Kraft der nicht dargestellten Feder, die auf das Arretierelement 19 wirkt und dieses in Richtung Zahnkranz 9 bewegen soll, beaufschlagt eine beispielsweise hydraulisch erzeugt Kraft das Arretierelement 19 in entgegengesetzter Richtung. Diese Gegenkraft ist zunaechst groesser als die Federkraft gewaehlt und haelt daher das Arretierelement 19 ausserhalt) der Verzahnung des Zahnkranzes 9. Dies ist der Fall, wenn der Tragkoerper 2 auf dem Hohlzylinder 1 in linfangsrichtung bewegt werden soll bzw« bewegt wird. Ist die zu erreichende Position nahezu erreicht, schaltet die Maschinensteuerung auf ein kleinere Schwenkgeschwindigkeit und gleichzeitig wird die hydraulische Gegenkraft soweit verringert, dass sie um einen bestimmten Betrag kleiner ist als die Federkraft· Infolge dessen setzt das Arretierelement 19 auf die Maske 25, die vorteilhaft aus verschleissarmem "Werkstoff gefertigt ist,' auf und gleitet waehrend der weiteren Bewegung des Tragkoerpers 2 auf dieser. Bei -Erreichen der gewollten Position rastet das Arretierelement 19 mit der ueberwiegenden Federkraft in die freie Zahnluecke des Zahnkranzes 9« Gleichzeitig stoppt die Steuerung die Bewegung des Tragkoerpers 2 und hebt die hydraulische Gegenkraft zu der auf das Arretierelement 19 wirkenden Federkraft ganz auf, so dass letzteres mit der gesamten Federkraft in die" Zahnluecke gepresst, wird. So wird eine sichere Arretierung erreicht und' diese auch bei Spannungsausfall gesichert. Das Loesen der Arretierung erfolgt durch das Beaufschlagen des Arretierelementes 19 mit einer Gegenkraft,- die groesser ist als die Federkraft, wodurch dasselbe aus der Zahnluecke gehoben wird»

Sine der erfindungsgemaessen Loesung entsprechende, sich aber vom dargestellten Ausfuehrungsbeispiel unterscheidende Ausfuehrung der Mittel zur Kopplung von Werkstuecktraeger 11 und Laengsantrieb 12 sowie Werkstuecktraeger 11 und Hohlzylinder 1 ist in Fig 9 und dem zugehoerigen Schnitt in Fig, 8 dargestellt.

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Hier ist der Werkstuecktraeger 11 mit einem Nutentein 23, versehen, der in eine Ringnut 4 bzw. Laengsnut 4.1 im Hohlzylinder und in eine Nut 4.2 im Schubstangenkopf 24 eingreift. In die Rin nut 4 im Hohlzylinder 1 muenden parallel zur Achse das Hohlzylin ders 1 verlaufende Laengsnuten'4»1, welche sich sowohl in Richtu Bearbeitungsstation als auch entgegengesetzt erstrecken koennen. Fig. 9 zeigt den Werkstuecktraeger 11 und einen Teil des Hohlzylinders 1 aus der Sicht der Bearbeitungsstation. In Fig. 8 ist erkennbar, dass sich die Laengsnut 4.1 in Richtung Bearbeitungsstation erstreckt. In ihr ist der Nutenstein 23 waehrend der/Uebergäbe des Werkstuecktraegers 11 an die Bearbeitungsstation gefuehrt. Die Uebergabe erfolgt auch hier durch den nicht dargestellten Laengsantrieb 12 (Fig. 1), dessen Zug- und Druckstange 21 hier jedoch einen Schubstangenkopf 24 traegt, der mit einer Nut 4.2 versehen ist, in welche der Nutenstein 23 eingreift. An anderen Stellen des ISnfanges des Hohlzylinders

I sind weitere Laengsnuten 4.1 vorgesehen, die in die Ringnut muenden, sich in der·'Regel jedoch in einer zur Bearbeitungsstation entgegengesetzt verlaufenden Richtung erstrecken. Sie befinden sich in den Positionen, in denen der Werkstuecktraeger

II gegebenenfalls an ein Transportsystem uebergeben werden soll. Der Bewegungsablauf ist bei dieser Ausfuehrungsform prinzipiell der gleiche wie zum vorgenannten Ausfuehrungsbeispiel beschrieben. Nur wird hier der Werkstuecktraeger 11 durch den !'Tutenstein 23 in den Nuten 4 und 4.1 im Hohlzylinder 1 gefuehrt und mittels der Nut 4.2 erfolgt die Kopplung mit dem Laengsantrieb 12· Letzteres geschieht, indem der Nutenstein 23 mit seiner der Form des Schubstangenkopfes 24 entsprechenden Aussparung 37 beim Einschwenken des Werkstuecktraegers 11 in die in Fig..9 dargestellte Lage ueber den Schubstangenkopf 24 gleitet und ihn in der gezeichneten Weise (Fig. 8) umfasst. In dieser Stellung ist die Kopplung von Werkstuecktraeger 11 und Laengsantrieb 12 erfolgt und das Verschieben des Werkstuecktraegers 11 in Richtung Bearbeitungsstation (Pfeilrichtung) kann erfolgen* Dabei gleitet der Nutenstein 23 in der Laengsnut 4.1.

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Nicht dargestellt, aber ohne weiteres vorstellbar, sind die entgegengesetzt verlaufenden Laengsnuten 4.1, in welchen der Nutenstein 23 gleitet, wenn der Werkstuecktraeger 11 vom Tragkoerper 2 des Palettenwechslers an ein Transportsystem uebergeben werden soll.. In diesem Falle koppelt der Nutenstein 23 mit eiiB? in der Uebergabesteilung vorhandenen, zu dem Transportsystem gehoerenden und ebenfalls mit einem Schubstangenkopf 24 versehenen Zug- und Druckstange 21, die ihn vom Tragkoerper 2 auf Fuehrungen im Transportsystem zieht. Das Beschicken des Palettenwechslers durch ein Transportsystem erfolgt sinngemaess in umgekehrter Weise♦

Die erfindungsgemaesse Loesung gestattet ohne weiteres auch eine Erweiterung des Palettenwechslers zu einem Werkstueckspeicher, der, je nach Ausmass, sowohl als Puffer als auch als Werkstueckspeicher fuer eine bestimmte Zeit, z. B. eine Schicht, dienen kann, in welcher die Bearbeitungsstation bedienerlos arbeiten soll· - ' _:

Der Aufbau der Einrichtung (Pig* 7) ist prinzipiell der gleiche wie bei dem beschriebenen Palettenwechsler. Der Tragkoerper 28, welcher die Fuehrungen 10 fuer die Werkstuecktraeger 11 aufweist, ist als eine sowohl den Hohlzylinder 1, welcher fest mit der Bearbeitungsstation verbunden ist, als auch einen dem Hohlzylinder T funktionell aequivalenten Waelzkoerper 38 umschlingende Baugruppe, ausgebildet» Zwischen dem Hohlzylinder 1 und dem Tragkoerper 28 ist ein Getriebeelement 9.1 angeordnet, welches den Zahnkranz 9 traegt,. der mit dem Motor 8 in Verbindung steht. Gemaess Pig* 7 ist das Getriebeelement 9*1 mit einer Aussenverzahnung 40*T versehen, welche mit der: Verzahnung 40 des Tragkoerpers 28 kaemmt. Ausgehend vom Motor 8, ueber das in Pig, 7 nicht* sichtbare Ritzel 7, den Zahnkranz 9 und das-Getriebeelement 9*1 wird also der Tragkoerper 28 angetrieben. Anstelle der formschluessigen Verbindung zwischen Getriebeelement9.1 und Tragkoerper 28 kann die Eraftuebertragung auch durch Eraftschluss erfolgen, so dass die Aussenverzahnung 40,1 am Getriebeelement 9#1 und die Verzahnung 40 am Tragkoerper 28 entfallen koennen.

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Letzterer kann aus flexiblem Werkstoff "bestehen, der in Zugrichtung stabilisiert ist. Beispielsweise kann er wie die bekannten Zahnriemen aufgebaut, nur entsprechend den Erfordernissen dimensioniert und mit Stuetzelementen 41 fuer die Laengs· fuehrung 10 versehen sein. Un ein Durchhaengen desselben zwisch dem Hohlzylinder 1 und dem w^raelzkoerper 38 zu verhindern, sind im Raum zwischen diesen Stuetz- und Führungselemente 39 angeordnet.

Laengsantrieb 12 und Arretiereinrichtung 17, 19 sind in beschriebener Weise angeordnet und wirken wie dargelegt. Auch das Koppeln der Werkstuecktraeger 11 mit dem Hohlzylinde'r 1 und dem Laengsantrieb 12 sowie mit einem gegebenenfalls angeschlossenen Transportsystem, erfolgt wie bereits erlaeutert.

Fuer den Fall," dass bei bestimmten Ausfuehrungsformen des Palettenwechslers bzw. bei bestimmten Stellungen des Tragkoerpers 2 kein Werkstuecktraeger 11 vor der Beschickungsoeffnung

43 in der Umhausung 42 der Bearbeitungsstation steht, sind mit dem Tragkoerper 2 verbundene Abdeckungen 44 fuer die Beschikkungsoeffnung 43 vorgesehen. Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Ausfuehrung. An der der Maschinenumhausung 42 zugewandten Stirnseite des Tragkoerpers 2 sind Abdeckungen 44 fluegelartig angeordnet. Ihre Abmessung ist so gewaehlt, dass jede Abdeckung

44 in der entsprechenden Tragkoerperstellung die Beschickungsoeffnung 43 ueberdeckt. Durch gegebenenfalls an jeder Abdeckung 44 oder um die Beschickungsoeffnung 43 angeordnete Dichtelemente (nicht dargestellt) wird das Austreten von Prozessabfaellen aus der Umhausung an dieser Stelle weitgehend verhindert Falls infolge Uhdichtheit zwischen Abdeckung und Beschickungs-, oeffnung 43 doch Prozessabfaelle, insbesondere Fertigungshilfsstoff, aus der Beschickungsoeffnung 43 austreten sollte, wird dieser durch die "Verkleidung des Palettenwechslers aufgefangen und in der Schutzschale 20 gesammelt. Steuerungstechnisch ist dafuer gesorgt, dass die Bereitstellung einer leeren Laengsfuehrung 10 oder eines Werkstuecktraegers 11 vor der Beschik-

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kungsoeffnung zeitlich parallel zur Bereitstellung der "/erkstueckaufnähme der Bearbeitungsstation erfolgt, so dass v»/aehrend der zugehoerigen Bewegung des Tragkoerpers 2, v/aehrend der die Beschickungsoeffnung 43₅ ganz oder teilweise nicht abgedeckt ist, keine Prozessabfaelle entstehen.

Claims (11)

235449 3 ^-pf indurigs anspruch

1. Einrichtung zum Handhaben von Werkstuecken vor Bearbeitungsstationen mit Laengsfuehrungen fuer Werkstuecktraeger, die parallel zu einer Bewegungsachse der Werkstuecktraeger in einem Abstand zu derselben angeordnet und um diese schwenkbar sind, gekennzeichnet dadurch,

dass die Laengsfuehrungen (10) fuer die Werkstuecktraeger (11 auf einem um einen Hohlzylinder (1) voellig oder ueber einen Teil des Umfanges desselben bewegbaren, mindestens eine Laengsfuehrung (10) aufweisenden Tragkoerper (2; 28) orthogonal zu dessen Bewegungsrichtung angeordnet sind, dass im Hohlzylinder (1) ein Schwenkantrieb (7, 8) fuer den Tragkoerper (2, 28), ein Laengsantrieb (12) fuer die Werkstuecktraeger (11) und eine Arretiervorrichtung (17, 19) fuer den Tragkoerper (2, 28) angeordnet sind., wobei der Motor (8) des Schwenkantriebes direkt oder ueber Getriebeelemente (7) mit einem mit dem Tragkoerper (2,'28) verbundenen, weiteren. Getriebeelement (9) in Verbindung steht,'welches auch als Teil der Arretiervorrichtung (17, 19) und als Gegenstueck zum Arretierelement (19) vorgesehen und mit Mitteln (25) zum Festlegen der Raststellungen des Arretierelementes (19) versehen ist, dass im Hohlzylinder (1) Tragelemente (18) fuer eine die Einrichtung teilweise oder vollstaendig umhuellende Verkleidung (13, 14, 15 _} 16, .20) angeordnet sind und dass Httel zur Kopplung von Werkstuecktraeger (11) und Laengsantrieb (12) sowie Werkstuecktraeger (11) und Hohlzylinder (1) vorgesehen sind, wobei ein oder mehrere das am Werkstuecktraeger (11) angeordnete Kupplungselement funktionell ergaenzende Kopplungselemente am Hohlzylinder (1) angeordnet sind·

2· Einrichtung nach Punkt 1
gekennzeichnet dadurch,

dass die !Mittel zur Kopplung mindestens eine im Werkstuecktraeger (11) angeordnete Quernut (29) und in diese eingreifende am Hohlzylinder (1) und am Laengsantrieb (12, 21)

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vorgesehene Kutensteine (30, 31) oder im Hohlzylinder (1) und im Laengsantrieb (12, 21) vorgesehene Nuten (4, 4.1? 4.2), in welche ein am Werkstuecktraeger (11) angeordneter Hutenstein (23) eingreift; sind.

3. Einrichtung nach Punkt 1 oder 2
gekennzeichnet dadurch,

dass der Tragkoerper als auf dem Hohlzylinder (1) drehbar gelagerter Hohlzylinder (2) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Punkt 1 oder 2
gekennzeichnet dadurch,

dass der Tragkoerper als ein den Hohlzylinder (1) und einen Waelzkoerper (38) jeweils teilweise umschlingender,.mehrere Laengsfuehrungen (10) aufweisender endloser Tragkoerper (28) ausgebildet ist, der mindestens ein mit dem Schwenkantrieb (7; 8) koppelbares Getriebeelement (9) aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch,

dass der Hohlzylinder (1) am Gestell (27) der Bearbeitungsstation angeflanscht ist.

6. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch,

dass das mit dem Tragkoerper (2;· 28) verbundene, mit dem Schwenkantrieb (7; 8) koppelbare Getriebeelement als innenverzahnter Zahnkranz (9) ausgebildet ist, in dessen Verzahnung das Arretierelement (19) der Arretiervorrichtung (17) einrastet.

7. Einrichtung nach Punkt 6
gekennzeichnet dadurch,

dass in der Verzahnung des Zahnkranzes (9) eine, einen Teil der Verzahnung gegenueber dem Arretierelement (19) sperrende

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Maske (25) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3 oder 5 bis 7 gekennzeichnet dadurch,

dass die Verkleidung aus einer konzentrisch um den Hohlzylinder (1) schwenkbaren Schutzhaube (13; 14; 15) und einer relativ zum Hohlzylinder (1) fest angeordneten Schutzschale (16; 20) besteht.

9. Einrichtung nach Punkt 8
gekennzeichnet dadurch,

dass die. Schutzhaube (13) voellig oder teilweise aus transparentem. Werkstoff besteht.

10.Einrichtung nach Punkt 8 oder 9

gekenzeichnet dadurch, ' .·. '·

dass die Schutzschale (16; 20) als Auffangbehaelter fuer Prozessabfaelle ausgebildet ist.

11.Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10 gekennzeichnet dadurch,

dass am Tragkoerper (2), zwischen den Laengsfuehrungen (10), an seiner der Maschinenumhausung (42) der Bearbeitungsstation (27) zugewandten Stirnseite Abdeckungen (44) fuer die Beschickungsoeffnung (43) fluegelartig angeordnet sind.

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