DD249434A1 - Palttendreh- und -wechseleinrichtung - Google Patents

Abstract

Palettendreh- und -wechseleinrichtung mit einem auf einem Sockel drehbar gelagerten Palettentraeger und mit einem Antrieb zum Drehen des Palettentraegers auf dem Sockel sowie einem Transportkettenantrieb fuer den Palettenwechsel zwischen Palettentraeger und Maschinen bzw. zwischen Palettentraeger und Palettenspeicher. Ziel ist, diese Einrichtung universell auch zusammen mit Oval-Werkstueckspeichern einsetzen zu koennen und dabei mit einfacher Antriebs- und Verriegelungsmechanik auszukommen. Der Transportkettenantrieb fuer den Paletteneinzug soll in jeder beliebigen Schwenklage des Palettentraegers funktionieren. Des weiteren soll eine wahlweise maschinelle oder manuelle Schwenkbarkeit des Palettentraegers erreicht werden. Dazu ist das Antriebskettenrad mit seiner Antriebswelle in der Drehachse des auf dem Sockel gelagerten Palettentraegers angeordnet und in einer Lagerbuchse drehbar gelagert. Die Lagerbuchse ist koaxial zum Antriebskettenrad bzw. der Antriebswelle im Sockel drehbar gelagert. Zwischen der Antriebswelle und der Lagerbuchse ist eine Schaltkupplung vorgesehen, deren Schaltstellung von der Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente bestimmt ist. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Palettendreh- und -Wechseleinrichtung mit einem auf einem Sockel drehbar gelagerten Palettenträger und mit einem Antrieb zum Drehen des Palettenträgers auf dem Sockel sowie einem Transportkejtenantrieb. Es sind ein Antriebskettenrad im Palettenträger für den Palettenwechsel und Arretierelemente für den Palettenträger in der jeweiligen Palettenwechselposition sowie Signaleinrichtungen für die Endlagen des Transportkettenantriebes und für die Begrenzung des Drehwinkels des Palettenträgers in den Palettenwechselpositionen vorgesehen. Vorzugsweise ist die Palettendreh- und -Wechseleinrichtung für aus Ovalspeichern mit Werkstücken beschickbaren Bearbeitungsmaschinen anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Palettendreh- und -wechseleinrichtungen sind bekannt. Sie dienen vorwiegend dem automatischen Werkstückwechsel an Bearbeitungszentren und gestatten das Drehen und Arretieren der Palette außerhalb des Arbeitsraumes der Maschine. Dadurch können Vorrichtungen mit Werkstücken bestückt bzw. Werkstücke leichter und sicherer gespannt werden. (Palettendreh- und -wechseleinrichtungen werden an Bearbeitungszentren meist paarweise eingesetzt).

Palettendreh- und -wechseleinrichtungen werden auch an Bearbeitungszellen eingesetzt die mit Werkstückspeichern zusammenarbeiten. Dort übernimmt die Palettendreh- und.-wechseleinrichtung-die Werkstückpaletten aus dem Werkstückspeicher und übergibt diese an die Bearbeitungszelle'und umgekehrt, so daß ein automatischer BeTrieb gewährleisTet ist:

Eine Palettendreh- und -Wechseleinrichtung ist auch genereil als Spannplatz mit Übergabefunktion geeignet, gleichgültig, ob dieser Spannplatz mit einer Bearbeitungsmaschine, einem Speicher oder einem Transportroboter gekoppelt ist.

Aus der DD-PS 126 161 bzw. DE-OS 2 631 971 sowie der DE-OS 3 307 963 sind Vorrichtungen zum Übergeben von Werkstücken mit einem als Karussell drehbar ausgebildeten Palettenträger bekannt, von welchen aus die Paletten mit Werkstücken von einem Träger zum Karussell oder vom Karussell auf einen Träger bewegt werden können. Dazu besitzt das Karussell eine Übergabevorrichtung mit einem Antrieb, der diese Paletten relativ zum Karussell geradlinig verschiebt. Diese für die Aufnahme von gleichzeitig zwei Paletten ausgebildete Palettendreh- und -Wechseleinrichtung benötigt für den Werkstückwechsel (Palettenwechsel) viel Platz, weil die nebeneinander auf dem Palettenträger aufgenommenen Paletten bei Drehung des Karussells einen entsprechend dieser Anordnung großen Flugkreis ausführen. Ein weiterer Nachteil besteht in der zusätzlich erforderlichen Aushebebewegung des Palettenträgers aus diesen gegen Verdrehung sichernden Raststeliungen.

Es sind deshalb Palettendreh- und -Wechseleinrichtungen entwickelt worden, die für den Werkstückwechsel weniger Platz beanspruchen. Diese nehmen jeweils nur eine Palette auf und wirken mit unmittelbar daneben angeordneten Ablegeplätzen für Paletten bzw. mit der unmittelbar anschließenden Werkstückaufnahme der Bearbeitungsmaschine zusammen, so daß neben dem wesentlich geringeren Platzbedarf auch kürzeste Wechselzeiten gewährleistet sind. So ist eine Zweifach-Palettenwechseleinrichtung mit linearem Paletteneinzug bekannt, die auf einem Sockel drehbar ist und in Verbindung mit einem Bearbeitungszentrum.zum Werkstückwechsel eingesetzt ist. Der maschinelle Paletteneinzug ist mit einem Transportkettenantrieb realisiert, arbeitet aber nur in Richtung Maschine und zurück. Nachteilig ist weiterhin, daß beim Drehen des Palettenträgers dieser ausgehoben und vom Transportkettenantrieb entkuppelt werden muß.

Der dafür benötigte zusätzliche Antrieb erhöht den technischen Aufwand. Der Einsatz einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit als einfachste Lösung zur Realisierung dieses Antriebes setzt aber voraus, daß ein Hydraulik-Aggregat zur Verfugung steht. Die Palettendreh- und -Wechseleinrichtungen, die zur Bedienung mehrerer Bearbeitungsmaschinen noch verfahren werden müssen, sind aber wegen der einfacheren elektrischen Energiezuführung mit elektromotorischem Antrieb ausgestattet, so daß für die Aushebebewegung ein hydraulischer Antrieb nicht in Frage kommt.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Palettendreh- und -Wechseleinrichtung ist die einseitig fixierte Lage des Transportkettenantriebes, wodurch die Transportkette die Palette vom Palettenträger nur in Richtung der Maschine bzw. von der Maschine zurück auf den Palettenträger transportieren kann. Eine unmittelbare Weitergabe zu einem gegenüberliegenden Speicherplatz ist mit diesem Transportkettenantrieb nicht möglich. Es muß vorher immer eine Drehung des Palettenträgers auf dem Sockel um 180° ausgeführt werden. Eine Drehung des Palettenträgers erfordert aber einen bestimmten Mindestschwenkraum, der nicht in jedem Fall zur Verfugung steht, weshalb zur Ausführung solcher Drehungen die Palettendreh- und -Wechseleinrichtung meistens aus der Übergabeposition herausgefahren werden muß.

Das unmittelbare Zusammenwirken zwischen der Palettendreh- und -Wechseleinrichtung und der Bearbeitungsmaschine einerseits sowie einem gegenüber stationiertem Ovalspeicher für Werkstücke andererseits, ist deshalb mit dieser bekannten Palettendrehund -Wechseleinrichtung nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat eine Palettendreh- und -Wechseleinrichtung, zum Ziel, die auch "universell zusammen mit Oval-Werkstückspeichern einsetzbar ist und mit einfacher Antriebs- und Verriegelungsmechanik auskommt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Palettendreh- und -Wechseleinrichtung zu schaffen, deren Transportkettenantrieb für den Paletteneinzug in jeder beliebigen Schwenklage des Palettenträgers funktionieren soll. Außerdem sollen die Signal- und.

Schaltelemente, welche die Drehwinkelposition und den Palettenverfahrweg erfassen, vor Schmutz und Spänen geschützt im Sockel untergebracht werden. Des weiteren soll eine wahlweise machinelle wie auch manuelle Schwenkbarkeit des Palettenträgers in die gewünschte Drehwinkelposition mit gleichem Grundaufbau erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Antriebskettenrad mit seiner Antriebswelle in der Drehachse des auf dem Sockel gelagerten Palettenträgers angeordnet und in einer Lagerbuchse drehbar gelagert ist, welche ihrerseits koaxial zum Antriebskettenrad bzw. der Antriebswelle im Sockel drehbar gelagert ist,

Zwischen der Antriebswelle und er Lagerbuchse ist eine Schaltkupplung vorgesehen, deren Schaltstellung von der Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente bestimmt ist.

Vorzugsweise ist für den Antrieb zum Drehen des Palettenträgers und dem Transportkettenantrieb ein gemeinsamer Antriebsmotor vorgesehen, der an die Antriebswelle gekuppelt ist, wobei die dem jeweiligen Antrieb zugeordnete Schaltstellung der Schaltkupplung über die Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente elektrisch verriegelbar ist.

Für eine manuelle Drehung des Palettenträgers zur Werkstückspannung auf der Palette ist ein über einen Hebel handbetätigbarer Arretierbolzen vorgesehen, der in seiner entriegelten Stellung mit einem Endschalter in Wirkverbindung steht und der Antriebsmotor mit der Antriebswelle über eine elektromagnetisch betätigbare Schaltkupplung gekuppelt ist, welche bei Betätigen des Endschalters lösbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die im Palettenträger vorgesehenen Arretierbohrungen in den für den Palettenwechsel erforderlichen Drehwinkelstellungen des Palettenträgers tiefer ausgebildet als die Arretierbohrungen der für die manuelle Werkstückspannung vorgesehenen Zwischenstellungen des Palettenträgers. Ein die tiefer liegenden Verriegelungsstellungen des Arretierbolzens in den tieferen Arretierbohrungen erfaßbarer Endschalter ist als elektrischer Verriegelungskontakt in den Stromkreis für den Antriebsmotor geschaltet.

Auf der gemeinsamen Antriebswelle ist geschützt im Innenraum des Sockels eine Nockenscheibe befestigt, die zwei separate Nockenbahnen besitzt, wovon die eine Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber die Signaleinrichtung für die Endlagen des Transportkettenantriebes und die zweite Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber die Signaleinrichtung für die Begrenzung des Drehwinkels des Palettenträgers bilden.

Ausführungsbeispiel

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt einen Schnitt durch die Palettendreh- und -wechseieinrichtung im Bereich des Antriebes. Ein Palettenträger 1 ist mit einem Axiallager 2 auf einer Flanschbuchse 3 gelagert, die mit einem Sockel 4, dem tragenden Teil der Palettendreh- und -Wechseleinrichtung, fest verschraubt ist. In der Flanschbuchse 3 ist eine Lagerbuchse 5 mit zwei Kugellagern 6; 6a gelagert. Die Lagerbuchse 5 besitzt einen Bund 5a, der im Inneren des Sockels 4 mit einem Axiallager 7 an der Flanschbüchse 3 abgestützt ist. Auf dem oberen Teil der Lagerbuchse 5 ist der Palettenträger 1 aufgenommen, der über eine Paßfeder 8 in Drehrichtung fixiert ist und mit einer auf dem Ende der Lagerbuchse 3 aufgeschraubten Einstellmutter 9 gegen die Axiallager 2 und 7 spielfrei einstellbar ist. In der Lagerbuchse 5 ist eine Antriebswelle 10 auf zwei Kugellagern 11, 11a gelagert. Das untere Ende der Antriebswelle 10 ist über eine Kupplung 12 mit einem Antriebsmotor 13 verbunden, dessen Flansch mit dem Sockel 4 verschraubt ist. Auf der Antriebswelle 10 ist eine weitere Schaltkupplung 14 vorgesehen, die mit ihrem äußeren Mitnahmeteil in dem Bund 5a der Lagerbuchse 5 befestigt ist. Zwischen der Kupplung 12 und der Schaltkupplung 14 ist auf der Antriebswelle eine Nockenscheibe 15 befestigt, die zu beiden Seiten ihrer äußeren Randfläche einstellbare Nocken 16; 17 trägt. Diese Nocken 16; 17 stehen mit im Inneren an der Wandung des Sockels 4 angeordneten Signalgebern 18; 19 in Wirkverbindung.

Das obere Teil der Antriebswelle 10 ragt durch die Einstellmutter 9 hindurch nach außen und trägt ein Antriebskettenrad 20, welches in eine Kette 21 eingreift, die über einen Mitnehmer 22 mit einer auf dem Palettenträger 1 verschiebbar gelagerten Palette 23 gekoppelt ist.

Der Palettenträger 1 besitzt auf seiner Unterseite Arretierbohrungen 24, 24a, welche bezüglich der Drehung des Palettenträgers 1 auf einem gemeinsamen Kreisbogen liegen und mit einem Arretierbolzen 25 in Verbindung stehen. Die Arretierbohrung 24a, welche den Palettenträger 1 in einer Übergabeposition für die Palette 23 fixiert, sind tiefer ausgebildet als die Arretierbohrungen 24, welche als Zwischenstellungen für das manuelle Spannen von Werkstücken auf der Palette 23 benötigt werden.

Der Arretierbolzen 25 ist in einem Vorsprung des Sockels 4 verschiebbar aufgenommen. Ein am Sockel 4 schwenkbar gelagerter Hebel 26 greift formschlüssig in Verschieberichtung am Arretierbolzen 25 an. Am Ende des Arretierbolzens 25 ist ein Anschlagblech 27 befestigt, welches mit zwei die beiden Endlagen des Arretierbolzens 25 begrenzenden Endschaltern 28; 29 zusammenwirkt. Die Wirkungsweise der Palettendreh- und -Wechseleinrichtung ist folgende:

Der Antriebsmotor 13 treibt über die Kupplung 12 und die ausgekuppelte Schaltkupplung 14.die Antriebswelle 10 und damit das Antriebskettenrad 20 an, welches über die Kette 21 und den Mitnehmer 22 die Palette 23 entlang ihrer Führung auf dem Palettenträger 1 verschiebt. Bei dieser Bewegung ist der Palettenträger 1 vom Arretierbolzen 25 in der zugeordneten Arretierbohrung 24a arretiert. Eine Schwenkung des Palettenträgers 1 bei aus der Arretierbohrung 24a zurückgezogenen Arretierbolzen 25 wird ebenfalls vom Antriebsmotor 13 über die Kupplung 12 eingeleitet. In diesem Fall verbindet die Schaltkupplung 14 die Antriebswelle 10 starr mit der Lagerbuchse 5, so daß die Antriebswelle 10 einschließlich der Lagerbuchse 5 mit dem auf dieser über die Paßfeder 8 drehfest verbundenen Palettenträger 1 in den Lagerstellen der Kugellager 6; 6a und der Axiallager 2; 7 gedreht wird. Das Antriebskettenrad 20 dreht dadurch ebenfalls starr mit, so daß keine Relativbewegung zwischen der Kette 21 und dem Antriebskettenrad 20 eintritt, d. h. die Palette 23 bleibt beim Schwenken des Palettenträgers 1 relativ zu diesem in unveränderter Position. Die zusätzliche Möglichkeit der Schwenkung des Paiettenträgers 1 von Hand ist ebenfalls gegeben. Die Kupplung 12 befindet sich dabei im entkuppelten Zustand, so daß ein leichtes Verschwenken möglich ist, ohne den Antriebsgetriebezug bis zum Antriebsmotor 13 mitdrehen zu müssen. Dies ist besonders dann erforderlich, wenn als Antriebsmotor 13 ein Getriebemotor eingesetzt ist.

Soll das manuelle Verschwenken entfallen und nur automatisch geschwenkt werden, kann die Kupplung 12 entfallen. In diesem Fall wäre auch der Arretierbolzen 25 anstelle des handbetätigbaren Hebels 26 durch ein ansteuerbares Stellelement (z. B. Elektromagnet) zu ergänzen.

Im Ausführungsbeispiel mit wahlweiser manueller Schwenkbarkeit des Palettenträgers 1 stehen die Kupplung 12 und die Schaltkupplung 14 in Wechselwirkung zur Stellung des Arretierbolzens 25. Bei gezogenem Arretierbolzen 25. d. h. in Schwenkbereitschaft des Palettenträgers 1 ist die Schaltkupplung 14 eingekuppelt und die Kupplung 12 gelöst. Die gegenseitige Verriegelung besorgen die Endschalter 28; 29, die in der jeweiligen Endstellung des Arretierbolzens 25 von diesem durch das Anschlagblech 27 betätigt werden. Bei Arretierung des Palettenträgers 1 durch in die Arretierbohrung 24a eingelegten Arretierbolzen 25 wird der Endschalter 28 betätigt und durch diesen die Schaltkupplung 14 gelöst sowie die Kupplung 12 eingekuppelt. Im entriegelten Zustand des Palettenträgers 1 wird der Endschalter 28 freigegeben und damit die Schaltkupplung 14 eingekuppelt und bei Betätigung des Endschalters 29 die Kupplung 12 gelöst, so daß die manuelle Schwenkung des Palettenträgers 1 leicht unter Mitnahme des Antriebskettenrades 20 ausgeführt werden kann. In den Zwischenstellungen zum manuellen Spannen der Werkstücke auf der Palette 23 kann der Arretierbolzen 25 in die weniger tiefen Arretierbohrungen 24 nur mit kleinerem Verschiebeweg eingelegt werden, wodurch der Endschalter 28 unbetätigt bleibt und damit der Antriebsmotor 13 und/oder die Kupplung 12 hinsichtlich des Antriebes auf das Antriebskettenrad 20 unwirksam geschaltet bleibt.

Der Vorteil'der vorliegenden erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der Antrieb zum Verschieben der Palette 23 und der Antrieb zum Schwenken des Palettenträgers 1 mit dem gleichen Antriebsmotor 13 erfolgen kann. Von besonderem Vorteil dabei ist, daß der Antriebsgetriebezug für die Verschiebung der Palette 23 beim Schwenken des Palettenträgers 1 nichtentkoppelt werden muß. Dadurch ist es auch möglich, den jeweiligen Versteilweg sowohl für die Verschiebung der Palette 23 als auch für die Drehung (Schwenkung) des Palettenträgers 1 von der gemeinsamen Antriebswelle 10 abzunehmen. Hierfür ist die obere bzw. untere Nockenbahn der Nockenscheibe 15 diesen beiden Bewegungen zugeordnet. Wirksam sind jeweils nur diejenigen Signalgeber 18 bzw. 19, die der jeweils ablaufenden Bewegung zugeordnet sind, d. h. in Abhängigkeit der Stellung des Arretierbolzens 25 werden von den Endschaltern 28 bzw. 29 die Signalgeber 18 bzw. 19 aufgerufen bzw. unwirksam geschaltet.

Zweckmäßigerweise wird in der Schwenkebene mit einem einzigen Nocken 16 und mindestens zwei Signalgebern 18 gearbeitet, die um den Schwenkwinkel versetzt zueinander angeordnet sind. Da in der Regel in beiden Schwenkstellungen des Palettenträgers 1 auch der Transport der Palette 23 z. B. in Richtung der Maschine und in Richtung zum Palettenspeicher erfolgt, sind auch in der Transportebene zwei Signalgeber 18 vorgesehen, die ebenfalls um den Schwenkwinkel zueinander versetzt sind. Wirksam ist jeweils nur der Signalgeber 18, welcher der jeweiligen Schwenkstellung zugeordnet ist.

Da der Palettentransportweg keinem ganzzahligen Vielfachen einer Umdrehung des Antriebskettenrades 20 entspricht, sind in der oberen Nockenebene auf der Nockenscheibe 15 zwei Nocken 16 angebracht. Sie sind zueinander soweit versetzt angeordnet, wie sich das Antriebskettenrad 20 über das Vielfache einer Umdrehung hinaus bewegen muß, um den notwendigen Weg des Mitnehmers 22 zwischen seinen beiden Endstellungen zu realisieren. Die Auswertung kann beispielsweise über eine Zählschaltung erfolgen.

Claims (5)

1. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung mit einem auf einem Sockel drehbar gelagerten Palettenträger und mit einem Antrieb zum Drehen des Palettenträgers auf dem Sockel sowie einem Transportkettenantrieb mit Antriebskettenrad im Palettenträger für den Palettenwechsel und Arretierelementen für den Palettenträger in der jeweiligen Palettenwechselposition sowie Signaleinrichtungen für die Endlagen des Transportkettenantriebes und für die Begrenzung des Drehwinkels des Palettenträgers in den Palettenwechselpositionen, insbesondere für aus Ovalspeichern mit Werkstücken beschickbare Bearbeitungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskettenrad (20) mit seiner Antriebswelle (10) in der Drehachse des auf dem Sockel (4) gelagerten Palettenträgers (1) angeordnet und in einer Lagerbuchse (5) drehbar gelagert ist, welche ihrerseits koaxial zum Antriebskettenrad (20) bzw. der Antriebswelle (10) im Sockel (4) drehbar gelagert ist, wobei zwischen der Antriebswelle (10) und der Lagerbuchse (5) eine Schaltkupplung (14) vorgesehen ist, deren Schalts'tellung von der Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente (24; 25) bestimmt ist.

2. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb zum Drehen des Palettenträgers (1) und dem Transportkettenantrieb ein gemeinsamer Antriebsmotor (13) vorgesehen ist, der an die Antriebswelle (10) gekuppelt ist, wobei die dem jeweiligen Antrieb zugeordnete Schaltstellung der Schaltkupplung (14) über die Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente (24; 25) elektrisch verriegelbar ist.

3. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine manuelle Drehung des Palettenträgers (1) zur Werkstückspannung auf der Palette (23) ein über einen Hebel (26) bandbetätigbarer Arretierbolzen (25) vorgesehen ist, der in seiner entriegelten Stellung mit einem Endschalter (29) in Wirkverbindung steht und der Antriebsmotor (13) mit der Antriebswelle (10) über eine elektromagnetisch betätigbare Kupplung (12) gekuppelt ist, welche bei Betätigen des Endschalters (29) lösbar ist.

4. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Palettenträger (1) vorgesehenen Arretierbohrungen (24a) in den für den Palettenwechsel erforderlichen Drehwinkelstellungen des Palettenträgers (1) tiefer ausgebildet sind als die Arretierbohrungen (24) der für die manuelle Werkstückspannung vorgesehenen Zwischenstellungen des Palettenträgers (1) und ein die tiefer liegenden Verriegelungsstellungen des Arretierbolzens (25) in den Arretierbohrungen (24a) erfaßbarer Endschalter (28) vorgesehen ist, der als elektrischer Verriegelungskontakt in dem Stromkreis für den Antriebsmotor (13) geschaltet ist.

5. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gemeinsamen Antriebswelle (10) eine Nockenscheibe (15) im Innenraum des Sockels (4) geschützt befestigt ist, die zwei separate Nockenbahnen besitzt, wovon die eine Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber (18) die Signaleinrichtung für die Endlagen des Transportkettenantriebes und die zweite Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber (19) die Signaleinrichtung für die Begrenzung des -Drehwinkels des Palettenträgers (1) bilden.