DD249435A1 - Positioniereinrichtung fuer palettenwechsler - Google Patents

Abstract

Positioniereinrichtung fuer Palettenwechsler mit Transportkette und Mitteln zum Drehen der Palette. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Sicherheit der Positioniereinrichtung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Verfuegbarkeit der Bezugsposition sowohl den Einfluss von Spaenen und Kuehlmitteln zu vermeiden als auch zu verhindern, dass die Palettendrehung zur Beeinflussung der Erfassung der Laengsverschiebeposition fuehrt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein im Sockel vom Kettenantrieb ausgehendes Getriebe geloest, dessen Abtriebsglied in einem starr mit einem drehbaren Palettentraeger verbundenen Lagerbock lagert und exzentrisch eine Messstelle traegt, die mit raumfesten Gebern fuer die Laengsverschiebeposition in Wirkverbindung steht. Die Erfindung ist in Bearbeitungszentren und Maschinensystemen anwendbar. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für Palettenwechsler mit Transportkette und Mitteln zum Drehen von Paletten. Derartige Palettenwechsler dienen als Spannplätze an Bearbeitungszentren oder als Übernahme/Übergabeeinrichtungen in Maschinensystemen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Palettenwechsler sind vor Bearbeitungszentren und in Maschinensystemen zwischen Werkzeugmaschinen und Speichern oder auf Transporteinrichtungen angeordnet. Ein kollisionsfreies Wechseln setzt die Kenntnis der Wechselposition und der abgeschlossenen Übernahme bzw. Übergabe voraus. Es ist bekannt, diese Kenntnis mittels Gebern zu erlangen, die längs der Übernahme/Übergabesowie der Drehwege der Paletten mit beweglichen Meßstellen zusammenwirken.

Ein Palettenwechsler der Hüller HiIIe GmbH, BRD, besitzt fest angeordnete parallele Palettenführungen, eine längs der Palettenführung umlaufende endlose Kette, die Mitnehmer aufweist, um formschlüssig mit der Palette zusammenzuwirken, einen mittig zwischen den Palettenführungen austretbaren Hubzylinder zum Abheben und Drehen der Palette und Positionsgeber, die den Palettenführungen zugeordnet sind und mit an den Paletten angeordneten Meßstellen zusammenwirken.

Diese Zuordnung der Positionsgeber gewährleistet den Erhalt der Bezugsposition auch nach zwischenzeitlichem Abschalten des Wechselantriebes. Sie vermindert aber die Positioniersicherheit, da die Geber unter dem Einfluß von Spänen und Kühlmittel arbeiten. Weitere Unsicherheiten ergeben sich aus dem während der Drehung erfolgenden Abheben der Palette von den Führungen und damirvon den Positionsgebern.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Sicherheit von Positioniereinrichtungen für Palettenwechsler.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positioniereinrichtung für Palettenwechsler mit Mitteln zum Drehen einer Palette und mit einer parallel zu den Palettenführungen umlaufenden endlosen Kette, die Mitnehmer aufweist, welche formschlüssig mit der geführten Palette zusammenwirken, wobei eins der mit der Kette kommenden Kettenräder drehfest mit einer senkrecht zur geführten Palette angeordneten Antriebswelle verbunden ist, zu schaffen, die bei Verfügbarkeit der Bezugsposition nach Wiedereinschalten des Wechselantriebs sowohl den Einfluß von Spänen und Kühlmitteln vermeidet als auch verhindert, daß die Drehung der Palette zur Beeinflussung von der Erfassung der Längsverschiebeposition führt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Innere eines Sockels, auf dem ein die Palettenführungen aufnehmender Palettenträger drehbar lagert, eine Palettenpositionsmeßstelle oder eine Palettenpositionsmeßstelle und eine Palettenträgerpositionsmeßstelie aufweist, wobei die Palettenpositionsmeßstelle auf einem Abtriebsglied eines von der Antriebswelle ausgehenden Getriebes, das dem in Auslegern des Palettenträgers gelagerten Abtriebsglied bei der zur Längsverschiebung der Palette von einer Endlage in die andere Endlage notwendigen Anzahl von Umdrehungen des Kettenrades nur einen unvollständigen Umlauf erlaubt, angeordnet ist und mit zu ihrem Umlauf zugeordneten raumfesten Gebern für die Palettenposition in Wirkverbindung steht, und die Palettenträgerpositionsmeßstelle auf generell oder während der Drehung mit dem Palettenträger starr verbundenen Bauteilen angeordnet ist und mit zu ihrem Umlauf zugeordneten raumfesten Gebern für die Palettenträgerposition in Wirkverbindung steht.

Die Erfindung ist in den Punkten 2 bis 5 weiter ausgebildet.

So ist die Palettenpositionsmeßstelle auf dem Abtriebsglied und die Palettenträgerpositionsmeßstelle auf dem das Abtriebsglied lagernden Ausleger angeordnet.

Das Antriebsglied ist eine drehfest mit der Antriebswelle verbundene Nockenscheibe und das mit ihm in Wirkverbindung stehende Abtriebsglied ein drehbeweglich im Ausleger des Palettenträgers gelagertes, Ausnehmungen aufweisendes Schaltrad, an dem exzentrisch die Palettenpositionsmeßstelle sitzt. Das Verhältnis der Zahl der Ausnehmungen zur Zahl der Nocken ist größer als die Zahl der für die Längsverschiebung der Palette von einer Endlage in die andere Endlage notwendigen Umdrehungen des Kettenrades.

Die Nockenscheibe besteht aus einer mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Innenscheibe und einem um die Achse der Antriebswelle verschieblichen, Nocken tragenden Außenring.

Der Außenring ist radial gestuft, und die untere Stufe weist die Nocken auf, die über die obere Stufe hinausragen, wobei in der oberen Stufe radial zu den Nocken Ausnehmungen vorgesehen sind. Koaxial zum Schaltrad ist eine Sicherungsscheibe angeordnet, die an ihrem Umfang im gleichen Raster wie das Schaltrad Ausnehmungen besitzt, fast den gleichen Durchmesser wie das Schaltrad hat und um ein halbes Raster zum Schaltrad versetzt ist, derart, daß sich die Kanten jeweils einer Ausnehmung außerhalb des Eingriffs der Nocken auf der oberen Stufe des Außenrings arretierend abstützen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung Fig. 2: eine Ansicht A-A der Fig. i

Fig. 3: eine vergrößerte und vereinfachte Ansicht B-B der Fig. 1

Ein Palettenträger 1 ist drehbar auf einem Sockel 2 gelagert. Im Drehpunkt des Paiettenträgers 1 dreht sich die Antriebswelle 3. Sie bewirkt über das drehfest mit ihr verbundene Kettenrad 4 den Transport einer nicht dargestellten Kette, die über Mitnehmer eine nicht gezeigte Palette längs der auf dem Palettenträger 1 angeordneten, ebenfalls nicht aufgeführten Palettenführungen bewegt. Um die Palette vom Palettenträger 1 auf einen Werkzeugmaschinentisch oder einen Palettenspeicher transportieren zu können, sind im vorliegendem Beispiel etwa 3,25 Umdrehungen des Kettenrads 4 notwendig. Diese Umdrehungen führt auch eine drehfest mit der Antriebswelle 3 verbundene Nockenscheibe 5 aus. Sie wirkt auf ein drehbeweglich gelagertes Schaltrad 6. Da die Nockenscheibe 5 zwei Nocken 7 und das Schaltrad 6 7 Ausnehmungen 8 aufweist, vollführt das Schaltrad bei 3,25 Umdrehungen nur einen unvollständigen Umlauf, so daß die Endlagenpositionen der Palette durch 2 Stellungen einer exentrisch auf dem Schaltrad 6 angeordneten Meßstelle 9 definiert sind. Diese Stellungen der Meßstelle 9 werden durch zwei raumfeste Geber 10 an einen auf die Antriebswelle wirkenden Motor oder an eine Maschinensystemsteuerung signalisiert.

Die Definition der Endlagen innerhalb eines Umlaufs garantiert, daß bei zufälligen zwischenzeitlichen Abschaltungen des Motors keine Bezugspositionen verloren gehen. Die Anordnung von Nockenscheibe 5 und Schaltrad 6 ist aufwandsarm und sehr raumsparend.

Die Betätigung der Kupplung 11 führt zu einer drehfesten Verbindung von Palettenträger 1 und Antriebswelle 3. Eine Drehung der Antriebswelle bewirkt nunmehr die Drehung des Palettenträgers 1 in eine Palettenübernahmestellung, wobei die am Ausleger 14 des Palettenträgers 1 angeordnete Meßstelle 13 mit dem Palettenträger 1 umläuft und den an der gewünschten Palettenübernahmestellung angeordneten Geber 12 auslöst. Durch die Lagerung des Schaltrades 6 in Auslegern 14 des Palettenträgers 1 resultiert aus der Drehbewegung des Palettenträgers 1 keine Relativbewegung des aus Nockenscheibe 5 und Schaltrad 6 bestehenden Getriebes 15, womit eine Beeinflussung der Positionierung der Palette durch die Positionierung des Palettenträgers 1 vermieden wird. Außerdem ist ersichtlich, daß die Positionierung der Palette und Palettenträgers 1 in einer einzigen Einheit, nämlich dem mit den Gebern 10 und 12 zusammenarbeitenden Getriebe 15 erfolgt.

Durch die Unterteilung der Nockenscheibe 5 in eine drehfest mit der Antriebswelle 3 verbundene Innenscheibe 16 und einen um diese verschieblichen, die Nocken 7 tragenden Außenring 17 läßt sich ein unterschiedlicher Nachlauf der Kette im montierten Zustand der Nockenscheibe 5 durch unterschiedliche Vorgabewege der Nocken 7 bezüglich des Schaltrades 6 berücksichtigen. Dies soll unter Einbeziehung der Figuren 2 und 3 näher erläutert werden.

Die Palette befindet sich auf dem Palettenträger 1, die Meßstelle 9 vor dem Geber 10' und die Nocken T und 7" in den Positionen E und F. Nach 3 Umdrehungen der Antriebswelle 3 entgegen Uhrzeigersinn (Fig. 2) hat sich die Meßstelle 9 (Fig. 3) durch je drei Eingriffe der Nocken T und 7" ebenfalls entgegen Uhrzeigerrichtung bewegt, während beide Nocken wieder ihre Ausgangspositionen E und F einnehmen. Die für den Palettentransport notwendigen 3,25 Wellenumdrehungen schließen den Kettennachlauf mit ein, so daß der verbleibende Drehwinkel von 90 Grad in einen Winkel α, der dem Nachlauf der Kette entspricht, und einen Winkel β = 90° - α aufgeteilt ist. Greift der Nocken 7' das vierte Mal in eine Ausnehmung 8 des Schaltrades 6 ein, bewegt sich die Meßstelle 9 vor dem Geber 10" vorbei. Dieser schaltet den auf die Antriebswelle 3 wirkenden Motor ab, und der Nocken T gelangt durch den Nachlauf in die Position 6, der Nocken 7" in die Position H. In der gezeigten Anordnung mit 7 Ausnehmungen 8 ist der Winkel γ zwischen den Nocken 7' und 7" so gewählt, daß der Nocken 7" nur dreimal in die Ausnehmungen 8 des Schaltrades 6 eingreift und ein Rücktransport der Palette durch Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle 3 auf die gleiche Weise positionierbar ist, wobei sich die Aufgaben der Nocken T und 7" vertauschen.

Erfindungsgemäß kann das Schaltrad 6 auch 8 Ausnehmungen 8 aufweisen, so daß für die Realisierung von 3,25 Umdrehungen der Antriebswelle 3 erst der vierte Eingriff des jeweils nachgeführten Nocken T oder 7" zum Abschalten des Motors führt. Um ein zufälliges Drehen des Schaltrades 6 außerhalb des Eingriffs der Nocken 7 zu verhindern, ist koaxial zu ihm eine Sicherungsscheibe 18 angeordnet. Sie besitzt an ihrem Umfang Ausnehmungen 19. Das Abstandsraster der Ausnehmungen 8 des Schaltrades 6 und der Ausnehmungen 19 der Sicherungsscheibe 18 ist gleich. Der Durchmesser der Sicherungsscheibe 18 ist fast so groß wie der Durchmesser des Schaltrades 6. Das Schaltrad 6 und die Sicherungsscheibe 18 sind um ein halbes Abstandsraster versetzt drehfest verbunden. Die Sicherungsscheibe 18 arbeitet mit den auf der unteren Stufe 20 angebrachten und über die obere Stufe 21 eines gestuften Außenringes 17 hinausragenden Nocken 7 derart zusammen, daß sich die Kanten 22 jeweils einer Ausnehmung 19 der Sicherungsscheibe 18 außerhalb des Eingriffs der Nocken 7 auf der oberen Stufe 21 arretierend abstützen und während des Eingriffs der Nocken 7 durch die radial zu den Nocken 7 eingebrachten Ausnehmungen 23 der oberen Stufe 21 durchdrehen.

Die Erfindung umfaßt auch Positioniereinrichtungen mit anderen Getrieben, sofern alle Getriebeglieder außer dem Antriebsglied in Lagerböcken lagern, die fest mit dem drehbaren Palettenträger verbunden sind, und die Längsverschiebepositionsmeßstellen auf Abtriebs- oder Übertragungsgliedern angeordnet sind, die je für den Palettenwechsel notwendiger Anzahl von Wellenumdrehungen nur einen unvollständigen Umlauf öder eine einmalige Auslenkung vollführen.

Claims (6)

Erfindungsanspruch:

1. Positioniereinrichtung für Palettenwechsler mit Mitteln zum Drehen einer Palette und einer parallel zu den Palettenführungen umlaufenden endlosen Ketten, die Mitnehmer aufweist, welche formschlüssig mit der geführten Palette zusammenwirken, wobei eins der mit der Kette kämmenden Kettenräder drehfest mit einer senkrecht zur geführten Palette angeordneten Antriebswelle verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß das Innere eines Sockels (2), auf dem ein die Palettenführungen aufnehmender Palettenträger (1) drehbar lagert, eine Meßstelle (9) oder eine Meßstelle (9) und eine Meßstelle (13) aufweist, wobei die Meßstelle (9) auf einem Abtriebsglied eines von der Antriebswelle (3) ausgehenden Getriebes (15), das dem in Auslegern (14) des Palettenträgers (1) gelagerten Abtriebsglied bei der zur Längsverschiebung der Palette von einer Endlage in die andere Endlage notwendigen Anzahl der Umdrehungen des Kettenrades (4) nur einen unvollständigen Umlauf oder eine einmalige Auslenkung erlaubt, angeordnet ist und mit zu ihrem Umlauf oder zu ihrer Auslenkung zugeordneten raumfesten Gebern (10) für die Palettenposition in Wirkverbindung steht, und die Meßstelle (13) auf generell oder während der Drehung mit dem Palettenträger (1) starr verbundenen Bauteilen angeordnet ist und mit zu ihrem Umlauf zugeordneten raumfesten Gebern (12) für die Palettenträgerposition in Wirkverbindung steht.

2. Positioniereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßstelle (9) auf dem Abtriebsglied und die Meßstelle (13) auf dem das Abtriebsglied lagernden Ausleger (14) angeordnet ist.

3. Positioniereinrichtung nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsglied eine

, drehfest mit der Antriebswelle (3) verbundene Nockenscheibe (5) und das mit ihm in Wirkverbindung stehende Abtriebsglied ein drehbeweglich in dem Ausleger (14) des Palettenträgers (1) gelagertes, Ausnehmungen (8) aufweisendes Schaltrad (6) ist, an dem exzentrisch die Meßstelle (9) sitzt, und daß das Verhältnis der Zahl der Ausnehmungen (8) zur Zahl der Nocken (7) größer ist, als die Zahl der für die Längsverschiebung der Palette von einer Endlage in die andere Endlage notwendigen Umdrehungen des Kettenrades (4).

4. Positioniereinrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Nockenscheibe (5) aus einer mit der Antriebswelle (3) drehfest verbundenen Innenscheibe (16) und einem um die Achse der Antriebswelle (3) verschieblichen, Nocken (7) tragenden Außenring (17) besteht.

5. Positioniereinrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Außenring (17) radial gestuft ist* und die untere Stufe (20) die Nocken (7) aufweist, die über die obere Stufe (21) hinausragen, wobei in der oberen Stufe (21) radial zu den Nocken (7) Ausnehmungen (23) vorgesehen sind, und daß koaxial zum Schaltrad (6) eine Sicherungsscheibe (18) angeordnet ist, die an ihrem Umfang im gleichen Raster wie das Schaltrad

(6) Ausnehmungen (19) besitzt, fast den gleichen Durchmesser wie das Schaltrad (6) hat und um ein halbes Raster zum Schaltrad (6) versetzt ist, derart, daß sich die Kanten (22) jeweils einer Ausnehmung (19) außerhalb des Eingriffs der Nocken (7) auf der oberen Stufe (21) des Außenrings (17) arretierend abstützen.