DD249434B1 - Palttendreh- und -wechseleinrichtung - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

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

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Palettendreh- und -Wechseleinrichtungen sind bekannt Sie dienen vorwiegend dem automatischen Werkstuckwechsel an Bearbeitungszentren und gestatten das Drehen und Arretieren der Palette außerhalb des Arbeitsraumes der Maschine Dadurch konnen Vorrichtungen mit Werkstucken bestuckt bzw Werkstuck ι leichter und sicherer gespannt werden (Palettendreh- und Wechseleinrichtungen werden an Bearbeitungszentren meist paarweise eingesetzt)

Palettendreh- und Wechseleinrichtungen werden auch an Bearbeitungszellen eingesetzt, die mit Werkstuckspeichern zusammenarbeiten Dort übernimmt die Palettendreh- und -Wechseleinrichtung die Werkstuckpaletten aus dem Werkstuckspeicher und übergibt diese an die Bearbeitungszelle und umgekehrt, so daß ein automatischer Betrieb gewährleistet ist

Eine Palettendreh und Wechseleinrichtung ist auch generell als Spannplatz mit Ubergabefunktion 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 Werkstucken mit einem als Karussell drehbar ausgebildeten Palettentrager bekannt, von welchen aus die Paletten mit Werkstucken von einem Trager zum Karussell oder vom Karussell auf einen Trager bewegt werden können Dazu besitzt das Karussell eine übergabevorrichtung mit einem Antrieb, der diese Paletten relativ zum Karussell geradlinig verschiebt Diese fur die Aufnahme von gleichzeitig zwei Paletten ausgebilcete Palettencireh und Wechseleinrichtung benötigt fur den Werkstuckwechsel (Palettenwechsel) viel Platz, weil die nebeneinander auf dem Palettentrager aufgenommenen Paletten bei Drehung des Karussells einen entsprechend dieser Anordnung großen Flugkreis ausfuhren Ein weiterer Nachteil besteht in der zusätzlich erforderlichen Aushebebewegung des Palettentragers aus diesen gegen Verdrehung sichernden Raststellungen

Es sind deshalb Palettencireh- und wechseletnnchtungen entwickelt worden die fur den Werkstuckwechsel weniger Platz beanspruchen Diese nehmen jeweils nur eine Palette aul und wirken mit unmittelbar daneben angeordneten Ablegeplatzen fur Paletten bzw mit der unmittelbar anschließenden Werkstuckaufnahme der Bearbeitungsmaschine zusammen, so daß neben dem wesentlich geringeren Platzbedarf auch kürzeste Wechselzeiten gewährleistet sind So ist eine Zweifach Palettenwechseleinnchtung mit linearem Paletteneinzug bekannt, die auf einem Sockel drehbar ist und in Verbindung mit einem Bearbeitungszentrum zum Werkstuckwechsel 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 Palettentragers dieser ausgehoben und vom Transportkettenantrieb entkuppelt werden muß Der dafür benotigte zusatzliche Antrieb erhöht den technischen Aufwand Der Einsatz einer hydraulischen Kolben/Zylinder Einheit als einfachste Losung zur Realisierung dieses Antriebes setzt aber voraus, daß ein Hydraulik Aggregat zur Verfugung steht Die Palettendreh und wechseieinricntungen, die zur Bedienung mehrerer Bearbeitungsmaschinen noch verfahren werden müssen, sind aber wegen der einfacheren elektrischen Energiezuführung mit elektromotorischem Antrieb ausgestattet so daß fur 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 Palettentrager nur in Richtung der Maschine bzw von der Maschine zurück auf den Palettentrager transportieren kann Eine unmittelbare Weitergabe zu einem gegenüberliegenden Speicherplatz ist mit diesem Transportkettenantrieb nicht möglich Es muß vorher immer eine Drehung des Palettentragers auf dem Sockel um 180° ausgeführt werden Eine Drehung des Palettentragers erfordert aber einen bestimmten Mindestschwenkraum, der nicht in jedem Fall zur Verfugung steht, weshalb zur Ausfuhrung 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 fur Werkstucke andererseits, ist deshalb mit dieser bekannten Palettendreh und Wechseleinrichtung nicht möglich

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat eine Palettendreh- und -wechseleinnchtung zum Ziel, die auch universeil zusammen mit Oval Werkstuckspeichern einsetzbar ist und mit einfacher Antriebs- und Verriegelungsmechanik auskommt

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde, eine Palettendreh und Wechseleinrichtung zu schaffen, deren Transportkettenantrieb fur den Paletteneinzug in jeder beliebigen Schwenklage des Palettentragers 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 Palettentragers 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 Palettentragers 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 Palettentragers 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 Fur eine manuelle Drehung des Palettentragers zur Werkstuckspannung auf der Palette ist ein über einen Hebel handbetatigbarer Arretierboizen vorgesehen, der in seiner entriegelten Stellung mit einem Endschalter in Wirkverbindung steht und der Antriebsmotor mit der Antriebswelle über eine elektromagnetisch betatigbare Schaltkupplung gekuppelt ist, welche bei Betatigen des Endschalters losbar ist

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die im Palettentrager vorgesehenen Arretierbohrungen in den fur den Palettenwechsel erforderlichen Drehwinkelstellungen des Palettentragers tiefer ausgebildet als die Arretierbohrungen der fur die manuelle Werkstuckspannung vorgesehenen Zwischenstellungen des Palettentragers Ein die tiefer liegenden Vemegelungsstellungen des Arretierbolzens in den tieferen Arretierbohrungen erfaßbarer Endschalter ist als elektrischer Verriegelungskontakt in den Stromkreis fur den Antriebsmotor geschaltet

Auf der gemeinsamen Antriebswelle ist geschützt im Innenraum des Sockels eine N >ckenscheibe befestigt, die zwei separate Nockenbahnen besitzt, wovon die eine Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber die Signaleinrichtung fur die Endlagen des Transportkettenantriebes und die zweite Nockenbahn mit zugeordnetem Signalgeber die Signaleinrichtung fur die Begrenzung des Drehwinkels des Palettentragers bilden

Ausfuhrungsbeispiel

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt Die Figur zeigt einen Schnitt durch die Palettendreh und wechseleinnchtung im Bereich des Antriebes Ein Palettentrager 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, 6 a gelagert Die Lagerbuchse 5 besitzt einen Bund Sa, der im Inneren des Sockels 4 mit einem Axiallager 7 an der Flanschbuchse 3 abgestutzt ist Auf dem oberen Teil der Lagerbuchse S ist der Palettentrager 1 aufgenommen, der über eine Paßfeder 3 tn 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 Randflache einstellbare Nocken 16,17 tragt 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 tragt ein Antriebskettenrad 20, welches in eine Kette 21 eingreift, die über einen Mitnehmer 22 mit einer auf dem Palettentrager 1 verschiebbar gelagerten Palette 23 gekoppelt ist

Der Palettentrager 1 besitzt auf seiner Unterseite Arretierbohrungen 24, 24a, welche bezüglich der Drehung des Palettentragers 1 auf einem gemeinsamen Kreisbogen liegen und mit einem Arretierbolzen 25 in Verbindung stehen Die Arretierbohrung 24a, welche den Palettentrager 1 in einer Übergabeposition fur die Palette 23 fixiert, sind tiefer ausgebildet als die Arretierbohrungen 24 welche als Zwischenstellungen fur das manuelle Spannen von Werkstucken auf der Palette 23 benotigt werdenDer 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 Fuhrung auf dem Palettentrager 1 verschiebt Bei dieser Bewegung ist der Palettentrager 1 vom Arretierbolzen 25 in der zugeordneten Arretierbohrung 24a arretiert Eine Schwenkung des Palettentragers 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 Palettentrager 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 Palettentragers 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 handbetatigbaren Hebels 26 durch ein ansteuerbares Steilelement (ζ Β Elektromagnet) zu ergänzen

Im Ausfuhrungsbeispiel mit wahlweiser manueller Schwenkbarkeit des Palettentragers 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 Palettentragers 1 ist die Schaltkupplung 14 eingekuppelt und die Kupplung 12 gelost 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 Palettentragers 1 durch in die Arretierbohrung 24a eingelegten Arretierbolzen 25 wird der Endschalter 28 betätigt und durch diesen die Schaltkupplung 14 gelost sowie die Kupplung 12 eingekuppelt Im entriegelten Zustand des Palettentragers 1 wird der Endschalter 28 freigegeben und damit die Schaltkupplung 14 eingekuppelt und bei Betätigung des Endschalters 29 die Kupplung 12 gelost, so daß die manuelle Schwenkung des Palettentragers 1 leicht unter Mitnahme des Antnebskettenrades 20 ausgeführt werden kann In den Zwischenstellungen zum manuellen Spannen der Werkstucke auf der Palette 23 kann der Arretierbolzen 25 in die weniger tiefen Arretierbohrungen 24 nur mit kleinerem Verschiebeweg eingelegt werden, wodurch der Endschalter 28 unbetatigt bleibt und damit der Antriebsmotor 13 und/oder die Kupplung 12 hinsichtlich des Antriebes auf das Antriebskettenrad 20 unwirksam geschaltet bleibtDer Vorteil der vorliegenden erfindungsgemaßen Einnchtung besteht dann, daß der Antrieb zum Verschieben der Palette 23 und der Antrieb zum Schwenken des Palettentragers 1 mit dem gleichen Antriebsmotor 13 erfolgen kann Von besonderem Vorteil dabei ist, daß der Antriebsgetriebezug fur die Verschiebung der Palette 23 beim Schwenken des Palettentragers 1 nicht entkoppelt werden muß Dadurch ist es auch möglich, den jeweiligen Verstellweg sowohl fur die Verschiebung der Palette 23 als auch fur die Drehung (Schwenkung) des Palettentragers 1 von der gemeinsamen Antriebsweile 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 geschaltetZweckmaßigerweise 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 Schwenksteliungen des Palettentragers 1 auch der Transport der Palette 23 ζ 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

Ca 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 -wechseleinnchtung mit einem auf einen Sockel drehbar gelagerten Palettenträger und mit einem Antrieb zum Drehen des Palettenträgers auf dem Sockel sowie einem Transportkettenantrieb mit Antriebskettenrad im Palettentrager 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 Betätigungseinrichtung mit einem die Rast- bzw. Entrastbewegung ausführenden Arretierelement (25) gekoppelt ist.

2. Palettendreh- und -Wechseleinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskettenrad (20) und die Lagerbuchse (5) mit einem gemeinsamen Antriebsrohr (13) in Verbindung stehen, der an die Antriebswelle (10) gekuppelt ist, wobei die Schaltstellung der zwischen der Antriebswelle (10) und der Lagerbuchse (5) angeordneten Schaltkupplung (14) über die Rast- bzw. Entraststellung der Arretierelemente (24; 25) elektrisch verriegelt ist.

3. Palettendreh- und -wechseieinnchtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Arretierelement ein handbetätigbarer Arretierbolzen (25) vorgesehen ist und zwischen Antriebsmotor (13) und Antriebswelle (10) eine elektromagnetisch losbare Kupplung (12) angeordnet ist, deren Erregerwicklung von einem in der Entraststellung des Arretierbolzens (25) betätigbaren Endschalter (29) ansteuerbar 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.