-
Die
Erfindung betrifft eine Wendevorrichtung zumindest eines Schwenktisches
mit einer Arbeitsfläche,
der um eine zugehörige
Schwenkachse schwenkbar ist.
-
Bekannt
sind Drehtische mit vertikaler Drehachse oder Drehtische mit einer
festen Drehachse.
-
Aus
der
US 2 396 161 A ist
eine Wendevorrichtung bekannt, bei der beim Anheben bzw. Schwenken
nach oben ein Arbeitstisch koordiniert um eine an einem Tragarmende
angeordnete Achse gewendet wird.
-
Nachteilig
ist, dass insbesondere zum Transport von großen Werkstücken hierfür ein sehr großer Drehradius
und deshalb beispielsweise eine sehr große Schutzvorrichtung für zu sichernde
Bearbeitungsvorgänge
benötigt
wird.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Versetzen
von Arbeitstischen bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist und
ein sicheres und raumsparendes Versetzen ermöglicht.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Wendevorrichtung zumindest eines Schwenktisches mit einer
Arbeitsfläche,
der um eine zugehörige
Schwenkachse schwenkbar ist, wobei die Wendevorrichtung ein Traggestell
mit einem Tragarm aufweist, der den Schwenktisch trägt und wobei
der Tragarm mit dem Schwenktisch um eine gegenüber der Schwenkachse des Schwenktisches
versetzte Wendeachse drehbar ist und die Schwenkbewegung des Schwenktisches
um die Schwenkachse mit der Wendebewegung um die Wendeachse derart
synchronisiert ist, dass der Schwenktisch zumindest zwei unterschiedlichen
Arbeitsbereichen in einer bezüglich
des jeweiligen Arbeitsbereichs vorbestimmten Schwenkposition zuzuwenden
ist.
-
Durch
die Wendevorrichtung wird zumindest ein Schwenktisch auf eine einfache
und zuverlässige Weise
von einem Arbeitsbereich in einen anderen Arbeitsbereich gebracht.
Der Schwenktisch hat eine Arbeitsfläche, die beim Wenden in der
Lage gehalten wird, die gewährleistet,
dass ein darauf abgelegtes Werkstück sicher in den anderen Arbeitsbereich überführt werden
kann. Dabei wird nur ein geringer Raum benötigt, da das Wenden um die
vorzugsweise im wesentlichen horizontale Wendeachse eines Tragarms
erfolgt. Der Schwenktisch ist dabei zusätzlich um eine dem Schwenktisch
zugeordnete Schwenkachse schwenkbar, so dass die Arbeitsfläche in der
gewünschten
Position gehalten werden kann. Die Bewegungen der Achsen sind dabei
durch synchronisiert, so dass eine immer wieder reproduzierbare
Bewegung gegeben ist. Somit können
auch Bearbeitungsvorgänge
ausgeführt
werden, die eine hohe Genauigkeit der Plazierung des Werkstücks voraussetzen.
Zudem können
durch die Synchronisation vorbestimmte Schwenkpositionen zur einfachen und
zuverlässigen
Vorbereitung und Ausführung
der Bearbeitungsvorgänge
eingehalten werden.
-
Eine
noch schnellere Arbeitsvorbereitung und Bearbeitung kann stattfinden,
wenn zwei Schwenktische mit jeweils einer Arbeitsfläche vorgesehen
sind, wobei der Tragarm des Traggestells beide Schwenktische trägt und die
Wendeachse zwischen den Schwenkachsen der Schwenktische angeordnet
ist und wobei die Bewegung der Schwenktische um die jeweilige Schwenkachse
und die Wendebewegung um die Wendeachse derart synchronisiert sind,
dass jeder Schwenktisch zumindest zwei unterschiedlichen Arbeitsbereichen
in einer bezüglich
des jeweiligen Arbeitsbereichs vorbestimmten Schwenkposition zuzuwenden
ist. An dem einen Schwenktisch kann beispielsweise ein Werkstück eingelegt
werden, dass durch die Wendebewegung zu dem anderen Arbeitsbereich
geführt
wird und dort bearbeitet werden kann. In dem ersten Arbeitsbereich
kann dann an dem durch die Wendevorrichtung dorthin gewendeten Schwenktisch
gleichzeitig ein weiteres Werkstück
eingelegt werden und sobald das erste fertig bearbeitet ist, eingedreht
werden. Diese Wendevorrichtung kann bei sehr großen Bauteilen, beispielsweise
etwa 1 m × 2
m oder 3 m × 2
m eingesetzt werden.
-
Eine
einfache und zugleich zuverlässige Kopplung
liegt vor, wenn die Synchronisation durch mechanische Zwangsbedingungen
eines mechanischen Koppelelements erfolgt.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn das Koppelelement ein Keilriemen, ein Zahnriemen oder
eine Kette ist, der/die nach Art eines Synchronisationsgetriebes
an Antriebselementen der Wendeachse und der Schwenkachse/den Schwenkachsen
verläuft.
Dieses Koppelelement ist mit geringem Aufwand einzusetzen und bei
eventuellen Reparaturen auszutauschen.
-
Eine
einfache Synchronisation ist möglich, wenn
für die
synchronisierte Bewegung lediglich ein Antrieb vorgesehen ist. Der
Antrieb sorgt in Verbindung mit dem Koppelelement dafür, dass
sich alle Achsen in gleicher Weise bewegen.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn der Antrieb an der Wendeachse vorgesehen ist. Auch
ein großer
Antrieb kann in der feststehenden Wendeachse ohne Platzmangel untergebracht
und mit Energie versorgt werden.
-
Eine
sehr raumsparende Drehung ist möglich,
wenn die Wendeachse und die Schwenkachse des Schwenktisches bzw.
die Schwenkachsen der Schwenktische nahezu horizontal ausgerichtet
sind. Zudem sind die Schwenktische dann in zumindest einem Arbeitsbereich
im wesentlichen parallel zum Boden ausgerichtet, so dass eine einfache
Bearbeitung möglich
ist.
-
Die
Drehung ist zuverlässig
zu steuern, wenn die Wendeachse und die Schwenkachse des Schwenktisches
bzw. die Schwenkachsen der Schwenktische nahezu parallel zueinander
verlaufen.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn die Schwenkpositionen so eingerichtet sind, dass die
Arbeitsfläche
des Schwenktisches im ersten Arbeitsbereich mit einer zu einem Bearbeiter
geneigten Schrägposition
gehalten ist und die Arbeitsfläche
des Schwenktisches im zweiten Arbeitsbereich im wesentlichen bodenparallel
ausgerichtet ist. Im ersten Arbeitsbereich können somit auch weit ausladende
Werkstücke
leicht aufgeladen werden. Im zweiten Arbeitsbereich kann dann eine
Bearbeitung auch mit einem komplexen Bearbeitungsverfahren vorgenommen
werden.
-
Eine
Abtrennung der Arbeitsbereich kann in zuverlässiger Weise vorgenommen werden,
wenn an dem Tragarm, vorzugsweise im Bereich der Wendeachse, mit
der Drehbewegung des Tragarms mitdrehend eine schwertartige, auskragende
Abschirmwand vorgesehen ist. Die Abschirmwand dreht sich bei der
Wendung der Schwenktische in gleicher Weise mit, so dass in jedem
Zustand eine Trennung der Schwenktische gegeben ist.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn bei der Drehung des Schwenktisches/der Schwenktische
um die Wendeachse der Schwenktisch/die Schwenktische durch eine
Drehöffnung
in einer einen Arbeitsbereich umgebenden Schutzvorrichtung geführt wird/werden und
die Abschirmwand als vorzugsweise überlappender Anschlag/Dichtung
an die Drehöffnung
vorgesehen ist. Die umgebende Schutzvorrichtung ermöglicht die
Bearbeitung auch mittels stark zu sichernder Arbeitsverfahren. Die
Drehung wird dabei durch das Auflaufen auf einen festen Anschlag
begrenzt, so dass eine Reproduzierbarkeit im Bearbeitungsbereich
gegeben ist. Dies ermöglicht
die zuverlässige
Anwendung auch komplexer Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise
des Wasserstrahlschneidens oder einer Laserbearbeitung.
-
Eine
sehr sichere Abtrennung ist gegeben, wenn die Abschirmwand die Drehöffnung nahezu vollständig abdeckt
und vorzugsweise zumindest an Randbereichen überlappt.
-
Die
Drehung ist zuverlässig
begrenzbar, wenn die Drehung des Tragarms um die Wendeachse alternierend
in einer Vorwärts-
und/oder einer Rückwärtsbewegung
bis zu einem Anschlag um einen Drehwinkel von etwa 170° bis etwa
180° erfolgt, vorteilhaft
etwa 175° bis
179°, weiter
vorteilhaft etwa 178°.
Der Drehbereich der Wendeachse beträgt vorteilhaft etwa 178,5°, so dass
zur sicheren Abtrennung und Abschirmung kein zusätzliches Drehtor benötigt wird.
-
Vorteilhaft
zur Arbeitsvorbereitung auch bei großen Werkstücken ist es, wenn die Arbeitsfläche eines
Schwenktisches, insbesondere außerhalb
der Schutzvorrichtung, dem Bearbeiter zugeneigt ist, vorteilhaft
mit einem Schwenkwinkel gegenüber
der Horizontalen von etwa 60° bis
50°, weiter
vorteilhaft etwa 54°,
und die Arbeitsfläche
des anderen Schwenktisches, insbesondere innerhalb der Schutzvorrichtung,
nahezu parallel zum Boden ausgerichtet ist. Durch diese Kombination
bzw. durch die Untersetzung der einzelnen Achsen zueinander ist
gewährleistet,
dass im abgeschirmten Arbeitsbereich die Vorrichtung jeweils horizontal
und ausserhalb, beispielsweise zur Arbeitsvorbereitung, dem Bediener
zugewandt positioniert wird. Dies hat den Vorteil, dass innen in
der Schutzvorrichtung eine horizontale Bearbeitung möglich ist,
jedoch ausserhalb die Bauteile dieser Größenordnung einfacher eingelegt
werden können.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands
der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
erfindungsgemäße Wendevorrichtung
mit zwei Schwenktischen, die beide in ihrem jeweiligen Arbeitsbereich
positioniert sind, in perspektivischer Ansicht,
-
2 die
Vorrichtung aus 1 während des Wendevorganges, in
perspektivischer Ansicht,
-
3 eine
schematische, teilweise geschnittene, teilweise offengelassene Seitenansicht
einer weiteren, erfindungsgemäßen Wendevorrichtung
mit zwei Schwenktischen, wobei ein Arbeitsbereich mit einer Wandung
nach Art einer Abschirmkammer von der Umgebung abgeschirmt ist,
-
4 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der Wendevorrichtung
aus 3, wobei die Schwenktische gegenüber der 3 dem jeweils
anderen Arbeitsbereich zugewendet sind.
-
Sofern
im Folgenden nichts anderes gesagt ist, beziehen sich die Bezugszeichen
stets auf alle Figuren.
-
1 zeigt
in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Wendevorrichtung 1 mit
zwei Schwenktischen 2, 10, die beide in ihrem
jeweiligen Arbeitsbereich 8, 9 positioniert sind.
Die Wendevorrichtung 1 hat ein Traggestell 5,
welches über
einen Tragarm 6 die Schwenktische 2, 10 trägt. Das
Traggestell 5 liegt auf dem Boden der Fertigungshalle auf, im
gezeigten Beispiel mit einer großflächigen Fußplatte 24, die eine
unter den Betriebsbedingungen ausreichende Standfestigkeit gibt.
Die Wendevorrichtung ist vorzugsweise am Boden festgelegt.
-
In
der perspektivischen Darstellung ist in jedem Arbeitsbereich schematisch
ein Fertigungsmitarbeiter gezeigt, der im zugrundeliegenden Fertigungsprozess
erforderliche Tätigkeiten,
beispielsweise ein Anordnen oder Einlegen von Werkstücken oder
die Entnahme von (nicht gezeigten) Werkstücken von der Arbeitsfläche 3 oder
eine Beobachtung oder Kontrolle bzw. Zusatzbearbeitung oder Korrekturbearbeitung
von Werkstücken
auf der Arbeitsfläche 11 vornehmen
könnte.
-
In
dem rechten Arbeitsbereich 9 der 1 könnte beispielsweise
eine abzuschirmende, d.h. vor allem mit einer Gefährdung verbundene,
automatisierte Bearbeitung stattfinden, z.B. Wasserstrahlschneiden,
Laserschneiden oder dergleichen. Zur Abschirmung ist eine mit der
Wendevorrichtung 1 mitdrehende Abschirmwand 18 vorgesehen,
welche in jeder der möglichen
Arbeitsstellungen die Arbeitsbereiche 8, 9 voneinander
trennt und in diesem Sinne sicher abschirmt.
-
Der
Fertigungsmitarbeiter im Arbeitsbereich 9 steht auf einem
gegenüber
dem Boden erhöhten Podest 25,
um die Übersicht über die
Arbeitsfläche 11 bzw.
eine möglichst
vollflächige
Erreichbarkeit der Arbeitsfläche 11 mit
Armlänge
zu gewährleisten.
Das Podest 25 hat eine Einbuchtung 26, die die
Kollisionsfreiheit im weiter unten beschriebenen Sinn sicher stellt.
-
Der
Tragarm 6 ist zwischen Schwenkachsen 4, 12 der
beiden Schwenktische 2, 10, und zwar in der Mitte
zwischen den beiden Schwenkachsen 4, 12, um die
Wendeachse 7 drehbar an das Traggestell 5 angelenkt.
-
Jeder
der Schwenktische 2, 10 hat eine im wesentlichen
plane Arbeitsfläche 3, 11.
Im übrigen haben
die Schwenktische 2, 10 einen im wesentlichen
dreieckförmigen Querschnitt.
Der Querschnitt ist somit derart kompakt ausgebildet, dass unter
der resultierenden Drehbewegung die Gefahr einer Kollision mit Objekten
der Umgebung verringert bzw. die Kollision mit Teilen der Wendevorrichtung 1 selber geometrisch
ausgeschlossen wird.
-
Die
Schwenktische 2, 10 sind um die jeweils zugehörige Schwenkachse 4, 12 schwenkbar
bzw. drehbar an jeweils gegenüberliegenden
Enden des Tragarmes 6 angelenkt.
-
Die
Grundzüge
eines Fertigungsverfahrens unter Verwendung der Wendevorrichtung
wird in der Abfolge der 1 und 2 deutlich:
In 2 ist
die Wendevorrichtung aus 1 während des Wendevorganges, ebenfalls
in perspektivischer Ansicht, gezeigt, Sobald die z.B. Entnahme bearbeiteter
Werkstücke
und die Bestückung
mit neu zu bearbeitenden Werkstücken
auf der Arbeitsfläche 3 und
die Bearbeitung der Werkstücke
auf der Arbeitsfläche 11 fertiggestellt
ist, wendet die Vorrichtung den Schwenktisch 10 dem gegenüberliegenden
Arbeitsbereich 8 zu und den Schwenktisch 2 dem
Arbeitsbereich 9. Der Übergang
ist in 2 gezeigt.
-
Beide
Schwenktische 2, 11 werden um die Wendeachse 7 gewendet
und gleichzeitig mit der Wendebewegung um ihre jeweilige Schwenkachse 4, 12 derart
synchronisiert, dass sie den unterschiedlichen Arbeitsbereichen 8, 9 in
jeweils vorbestimmten Schwenklagen zugewendet werden.
-
3 zeigt
eine schematische, teilweise geschnittene, teilweise offengelassene
Seitenansicht einer weiteren, erfindungsgemäßen Wendevorrichtung 1 mit
zwei Schwenktischen 2, 10, wobei ein Arbeitsbereich
mit einer Wandung einer Schutzvorrichtung 20 nach Art einer
Abschirmkammer von der Umgebung abgeschirmt ist. Die Wandung hat
eine Drehöffnung 19,
welche so bemessen ist, dass sie die vorbestimmte Wendedrehung und
die gleichzeitige Schwenkbewegung der Schwenktische 2, 10 gestattet,
aber gleichzeitig einen abschirmenden Überlappungsbereich mit einem
Randbereich 23 des Schwertes, also der Abschirmwand 18,
in jeder Stellung der Wendevorrichtung 1 bietet, in der
die Schwenktische dem jeweiligen Arbeitsbereich zugewendet sind
(Arbeitsstellung). Der Randbereich 23 kann sich mit Abschnitten
der Schutzvorrichtung unten und/oder oben und/oder seitlich in dieser
Art überlappen.
Vorzugsweise ist so eine bezüglich
der Drehöffnung
umlaufende Abschirmung durch Überlappung
gegeben. Es können
auch elastische Randbereiche 23 vorgesehen sein, die eine
weichere und dichtendere Anlage bzw. Überlappung geben.
-
In 3 ist
des weiteren als mechanisches Koppelelement 13 ein Zahnriemen,
ein Keilriemen oder eine Zahnkette aller dergleichen schematisch gezeigt.
Das Koppelelement 13 überträgt das Drehmoment
von einem zentralen Antrieb 17 der Wendeachse 7 auf
die Schwenkachsen 4, 12 der Schwenktische 2, 10.
Durch die mechanische Kopplung, die Getriebefunktion des Koppelelementes
und durch die gewählten Über- bzw.
Untersetzungsverhältnisse und
ggf. eins Umkehrung des Drehsinnes wird die oben genannte Synchronisation
erreicht. Dies führt dazu,
dass insbesondere der Drehsinn und der Drehwinkel von Wendeachse 7 und
Schwenkachsen 4, 12 in Bezug auf die gewünschten
Relativdrehstellungen mechanisch über die Getriebefunktionen
realisiert sind.
-
Dazu
wird bei einem zentralen Antrieb ein Antriebselement 15 angetrieben,
welches das Koppelelement 13 antreibt, welches wiederum über die Abtriebselemente 14, 16 die
synchronisierte Mitdrehung der Schwenktische 2, 10 bewirkt.
-
In 4 sind
noch in einer Beispielskonfiguration der Drehwinkel 21 sowie
der Schwenkwinkel 22 gezeigt. Diese sind derart ausgelegt,
dass zum Beispiel trotz des aufgrund des Anschlages der Abschirmwand 18 in
der jeweiligen Wendestellung geringer als 180° ausfallenden Wendewinkels eine
beispielsweise genau zu der Bodenplatte parallele Ausrichtung der
Arbeitsfläche 11 erreicht
werden kann. Im einzelnen laufen die Schwenkachsen 4, 12 auf
einen festen Anschlag auf, so dass eine Reproduzierbarkeit der Positionierung
vor allem im Arbeitsbereich 9 gewährleistet werden kann, wo z.B.
eine eine genaue Positionierung erfordernde, automatisierte Laserschneidbearbeitung
erfolgen kann. Die Schwenkachse 4 könnte sich dabei um 126° – 6°, also 120°, drehen
und die Schwenkachse 12 um 6° + 180° + 54°, also 240° (oder umgekehrt, Schwenkachse 4 um
240° und
Schwenkachse 12 um 120°).