DD233962A1 - Anordnung zum beschicken, handhaben und bearbeiten von werkstuecken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstuecken, vorzugsweise zum Schweissen und Loeten mehrteiliger Werkstuecke. Ziel ist, die technologischen Operationen mit einem minimalen Zeitaufwand ohne direkte Einflussnahme des Bedienungspersonals durchzufuehren. Dazu wird eine Anordnung offenbart, bei welcher unter Verwendung einer Transporteinrichtung und beiderseits derselben angeordneten Bearbeitungsstationen der Aufbau und das Zusammenspiel der einzelnen Fertigungsabschnitte so koordiniert ist, dass die einzelnen technologischen Fertigungsabschnitte fuer jeweils zwei Werkstuecke gleichzeitig exakt nacheinander ablaufen und in ihrer Aufeinanderfolge so abgestimmt sind, dass die Werkstuecke in den einzelnen Fertigungsabschnitten sich stets in der erforderlichen Position zur Bearbeitung befinden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum automatischen Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken, vorzugsweise zum Schweißen und Löten mehrteiliger Werkstücke, unter Verwendung einer Transporteinrichtung zum Fördern von gleichzeitig zwei oder mehreren Werkstücken und unter Zuhilfenahme beiderseits der Transporteinrichtung angeordneten Bearbeitungsstationen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits eine Anzahl von Anordnungen zum Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken bekannt, wobei einzelne programmierbare Positioniereinrichtungen mit Werkzeugen, Spannzangen oder Schweißbrennern zum Einsatz kommen.

Verwendung finden hierbei programmgesteuerte Manipulatoren/Industrieroboter, die zum Handhaben von Werkstücken als Transportaufgaben dienen, aber auch zum Montieren von mehreren Werkstücken eingesetzt werden.

So ist nach der DD-PS 205325 eine Anordnung zum automatischen Beschicken mehrelementiger Schweißteile unter Verwendung einer translatorischen Transporteinrichtung zur Förderung der Einzelteile mit beiderseits der Transporteinrichtung eingesetzten Schweiß- und Positioniereinrichtungen bekannt, wobei die für das Beschicken und Schweißen erforderlichen Operationen zeitlich parallel ablaufen. Nach der Lösung werden die Einzelteile aus Schweißteilen matrizenförmig auf Gliedern eines Gliederbandförderers aufgenommen, wobei in Transportrichtung gleichartige und quer zur Transporteinrichtung ungleichartige Einzelteile aufgenommen werden. Dazu sind auf den Gliedern des Gliederbandförderers Anlagefiächen mit Aufnahmemulde und Einführungsschräge und an dem jeweils in Transportrichtung folgenden Glied eine gefederte Stößelanordnung zum selbsttätigen Spannen der Einzelteile vorgesehen. Bei dieser Anordnung werden je ein Montage- und Beschickungsroboter eingesetzt, der die Einzelteile der Schweißgruppe von einer Längsfördereinrichtung entnimmt und auf dieser montiert und schweißt.

Da bei dieser Anordnung die Fördereinrichtung fest in dem Aufbau des Roboterarbeitsplatzes integriert ist, kann diese nur für ein begrenztes Bauteilsortiment eingesetzt werden.

Um mehrere technologische Operationen ausführen zu können, ist bekannt, mehrere programmgesteuerte Manipulatoren zu einer Fertigungszelle zu vereinigen. Die hierbei erreichte Flexibilität wird jedoch nachteilig mit einem erhöhten Kostenaufwand sowie einem größeren Platzbedarf erkauft.

Beim Schweißen und Löten von Einzelteilen ist ferner bekannt, mit Hilfe von konventionellen Transporteinrichtungen, beispielsweise Kreisförderern, den Materialfluß über die Flux-, Lot- und Ausblasstationen zu bewerkstelligen. Hierbei wird von einem Gehänge der Kühlerkern, der in einem verstellbaren Rahmen eingespannt ist, über eine Fahrschiene von Station zu Station verfahren. Der Hebe- und Senkvorgang über der Flux- und Lötstation wird von der Bedienungsperson von Hand durchgeführt, was mit schwerer körperlicher Arbeit verbunden ist und zu ergomischen Problemen führt. Die Positioniergenauigkeit beim Zuführen und Handhaben hat einen entscheidenden Einfluß auf die Qualität des Arbeitsergebnisses. Bei allen manuellen Operationen treten dabei Fehler in größerem Umfang auf.

Bei einer weiteren Einrichtung zur Herstellung von aus unterschiedlich geformten Einzelteilen bestehenden Bauteilen wird eine Lösung offenbart, bei welcher eine die Einzelteile aufnehmende Magaziniereinrichtung Verwendung findet, die mit einer progi::r,i;ngesteuerten Positioniereinrichtung in Kopplung stent, wobei letztere zum Komplettieren des Basisteiles ein mit Spannelementen ausgerüstetes Greifersystem besitzt, das im Zusammenwirken mit Einzelmagazinen unter Zuhilfenahme kraftbeaufschlagter Stößel die Einzelteile stets in Greifposition hält.

Der Nachteil bei dieser Einrichtung besteht einmal in ihrer komplizierten Konstruktion und dem damit verbundenen großen Aufwand. Zum anderen ist diese Einrichtung nur für plattenförmige Teile geeignet. Die Einzelteile können nur in einer Richtung positioniert werden.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung ist eine Anordnung zum Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken zu schaffen, die so zu gestalten ist, daß die technologischen Operationen wie Zuführen, Handhaben, Schweißen oder Löten und Abführen automatisch so ablaufen, daß die Werkstücke mit einem minimalen Zeitaufwand ohne direkte Einflußnahme des Bedienungspersonals mit gleichbleibender Qualität bearbeitet werden können.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum automatischen Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken zu entwickeln, wobei der Aufbau und das Zusammenspiel der einzelnen Fertigungsabschnitte so zu koordinieren ist, daß die einzelnen technologischen Fertigungsabschnitte für jeweils zwei Werkstücke gleichzeitig zeitlich exakt nacheinander ablaufen und in ihrer Aufeinanderfolge so abgestimmt sind, daß die Werkstücke in den einzelnen Fertigungsabschnitten sich stets in der erforderlichen Position zur Bearbeitung befinden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet durch eine Tasteinrichtung, die mit einer Translationseinheit verbunden ist, wobei die Tasteinrichtung, bestehend aus einer Wippe, einem Tasthebel und Sensor, mit der Translationseinheit so in Wirkverbindung steht, daß im Zusammenspiel der Wippe und Tasthebel sowie Sensor mit den Werkstücken diese in der Translationseinheit fixiert werden und in einer bestimmten zeitlichen Abfolge eine arbeitsgerechte Greifposition in den Koordinaten χ und ζ einnehmen, daß der Translationseinheit eine Transporteinrichtung zugeordnet ist, bestückt mit einem Greifersystem, bestehend aus zwei unabhängig voneinander höhenverstellbaren Greifern, die mit beiderseits der Transporteinrichtung befindlichen Bearbeitungsstationen im Eingriff stehen, wobei die Bearbeitungsstationen eine Höhensteuerung aufweisen, die mit einem Tasthebel und Sensor so in Kopplung steht, daß die Werkstücke sich durch einen Heb- oder Senkvorgang auf einer für die Bearbeitung erforderlichen Niveaulinie befinden, und daß in Fortsetzung eine weitere Wippe vorgesehen ist, deren mit ihr verbundener Tasthebel in seinem Wirkabstand zu einem Sensor verstimmbar ist.

Die Tasteinrichtung steht mit der Translationseinheit so in Wirkverbindung, daß die zu bearbeitenden Werkstücke auf die Wippe geschoben, die mit einem Tasthebel verbunden ist, welcher solange ausgelenkt wird, bis er in einen bestimmten Wirkabstand zu einem Sensor gebracht wird und damit die Transportbewegung in dem Zeitpunkt ausschaltet, in welchem das Werkstück in zwei Koordinaten genau in Greifposition fixiert ist.

Die Greifer besitzen einen Bügel, in dem sich in horizontaler Achse die Aufnahmevorrichtung für die Werkstücke befindet, bestehend aus einer lose drehbaren Spannklaue und einer motorisch angetriebenen, in ihrer Längsachse verschiebbaren Spannklaue, die es ermöglichen, das Werkstück um mindestens 360° zu drehen.

Vor jeder der Bearbeitungsstationen befindet sich eine Höhensteuerung, aufweiche die unabhängig voneinander höheriverstellbaren Werkstücke abgesenkt werden, wobei ein Tasthebel solange niedergedrückt wird, bis er mit einem Sensor in Wirkabstand steht und damit die zur Bearbeitung erforderliche Niveaulinie des Werkstückes erreicht ist.

Das Ablegen der Werkstücke erfolgt in der Weise, daß die Werkstücke auf eine Wippe abgesenkt werden, wobei ein mit dieser Wippe verbundener Tasthebel in seinem Wirkabstand zu einem Sensor verstimmt wird und dadurch die Translationseinheit solange in Bewegung versetzt wird, bis das Werkstück die Wippe wieder frei gibt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Gesamtansicht der Anordnung Fig. 2: Tasteinrichtung (Zuführen) Fig. 3: Greifer Fig. 4: Höhensteuerung Fig. 5: Tasteinrichtung (Ablage)

Bei den zu bearbeitenden Werkstücken 1 handelt es sich um Kühlerblöcke, die sich auf einer in einer Translationseinheit 2 angeordneten Palette befinden, und in den Bereich eines Greifersystems transportiert werden. Durch die Tasteinrichtung 4 wird eine exakte arbeitsgerechte Positionierung der Werkstücke 1 gewährleistet, die dann einer Transporteinrichtung 5 zugeführt werden. Hier werden gleichzeitig zwei Werkstücke 1 von den beiden Greifern 3 des Greifersystems erfaßt und in den Bereich der Bearbeitungsstationen 6, bestehend aus Fluxbad, Vorwärmeinrichtung und Löteinrichtung, geführt. Am Anfang der jeweiligen Bearbeitungsstation 6 befindet sich eine Höhensteuerung 7, welche die genaue Arbeitshöhe des Werkstückes 1 bestimmt. Dabei _wird das Werkstück 1 zwischen den Bearbeitungsstationen 6 umd 180° gewendet, um beide Seiten löten zu können. Nach Abschluß des Lötvorganges wird das Werkstück 1 auf einer weiteren Tasteinrichtung 8 abgesetzt und dadurch sein Abtransport über eine weitere Translationseinheit 9 bewirkt und der Platz für ein neues abzutransportierendes Werkstück 1 freigemacht.

Die Tasteinrichtung 4 dient zur Zuführung der Werkstücke 1. Dazu werden diese mit Hilfe der Translationseinheit 2 auf die Wippe 10 transportiert, und zwar solange, bis sie den Tasthebel 11 erreichen. Dadurch wird der erforderliche Wirkabstand 12 zwischen Tasthebel (11) und Sensor (13) eingestellt, wodurch die Translationseinheit 2 zum Stillstand kommt und das Werkstück 1 in einer exakten Greifposition in den Koordinaten χ und ζ fixiert wird.

Um die exakte Bearbeitungshöhe der Werkstücke 1 zu gewährleisten, werden diese durch die Transporteinrichtung 5 auf die Höhensteuerung 7 abgesenkt. Dabei wird der Tasthebel 17 solange niedergedrückt, bis auch hier der entsprechende Wirkabstand 18 zu dem Sensor 19 hergestellt ist und das Werkstück 1 in der für seine Bearbeitung erforderlichen Niveaulinie 20 fixiert wird. Dieser Vorgang wiederholt sich vor jeder Bearbeitungsstation 6.

Nach dem Löten werden die Werkstücke 1 durch die Transporteinrichtung 5 zur Tasteinrichtung (Ablage) 8 gebracht und dort so abgesetzt, daß der an der Wippe 21 befindliche Tasthebel 22 in seinem Wirkabstand 23 zum Sensor 24 verändert. Dadurch wird die Blockierung des Antriebsmotores der Translationseinheit 9 aufgehoben, wobei das Werkstück 1 so weit abtransportiert wird, bis der Tasthebel 22 seinen Wirkabstand 23 zum Sensor 24 wieder eingenommen hat. Dadurch wird der Platz zum Absetzen für das nächste Werkstück 1 frei. Damit das Werkstück 1 um mindestens 360° um seine Längsachse gedreht werden kann, wurde ein Greifersystem verwendet, dessen Greifer 3 aus einem Bügel 14 bestehen, in dem sich in einer horizontalen Achse die Aufnahmevorrichtung für die Werkstücke 1 befindet, bestehend aus einer lose drehbaren Spannklaue 15 und einer motorisch angetriebenen, in ihrer Längsachse verschiebbaren Spannklaue 16. Durch diese Anordnung können die Werkstücke 1 an mehreren Seiten in einer Spannung bearbeitet werden.

Claims (3)

Erfindungsanspruch

1. Anordnung zum automatischen Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken, vorzugsweise zum Schweißen und Löten mehrteiliger Werkstücke, unter Verwendung einer Transporteinrichtung zum Fördern von gleichzeitig zwei oder mehreren Werkstücken und Zuhilfenahme beiderseits der Transporteinrichtung angeordneten Bearbeitungsstationen, gekennzeichnet dadurch, daß eine Tasteinrichtung (4) angeordnet ist, die mit einer Translationseinheit (2) verbunden ist, wobei die Tasteinrichtüng (4), bestehend aus einer Wippe (10), Tasthebel (11) und Sensor (13), mit der Translationseinheit (2) so in Wirkverbindung steht, daß im Zusammenspiel der Wippe (10) und Tasthebel (11) sowie Sensor (13) mit den Werkstücken (1) letztere in der Translationseinheit (2) fixierbar sind und in einer bestimmten zeitlichen Abfolge eine arbeitsgerechte Greif position in den Koordinaten χ und ζ einnehmen, daß der Translationseinheit (2) eine Transporteinrichtung (5) zugeordnet ist, bestückt mit einem Greifersystem, bestehend aus zwei unabhängig voneinander höhenverstellbaren Greifern (3), die mit beiderseits der Transporteinrichtung (5) befindlichen Bearbeitungsstationen (6) im Eingriff stehen, wobei die Bearbeitungsstationen (6) eine Höhensteuerung (7) aufweisen, die mit einem Tasthebel (17) und Sensor (19) so in Kopplung steht, daß die Werkstücke (1) sich auf einer für die Bearbeitung erforderlichen Niveaulinie (20) befinden, und daß in Verlauf der Transportrichtung eine weitere Wippe (21) vorgesehen ist, deren mit ihr verbundener Tasthebel (22) in seinem Wirkabstand zum Sensor (24) verstimmbar ist.

2. Anordnung zum automatischen Beschicken, Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (3) aus einem Bügel (14) besteht, in dem sich in horizontaler Achse die Aufnahmevorrichtung für die Werkstücke (1) befindet, bestehend aus einer lose drehbaren Spannklaue (15) und einer motorisch angetriebenen, in ihrer Längsachse verschiebbare Spannklaue (16).

Hierzu

3 Seiten Zeichnungen