DE102005059677B3 - Arrangement for regulating speed of workpiece carrier, has form fit or force fit traction medium is in contact with element workpiece carrier engaged and adjustable in former form fit or force fit traction medium - Google Patents

Arrangement for regulating speed of workpiece carrier, has form fit or force fit traction medium is in contact with element workpiece carrier engaged and adjustable in former form fit or force fit traction medium Download PDF

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Abstract

The arrangement has longitudinal transfer. A form-fit or force-fit traction medium is in contact with the element workpiece carrier (1) engaged and adjustable in the former form-fit or force-fit traction medium. The form-fit or force-fit traction mediums are the toothed belts (5) and the element engaged and adjustable in the traction medium is a toothed washer. An independent claim is included for method for regulating speed of workpiece carrier in continuously operating assembly and automatic processing machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Regulierung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers in kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer. Sie ermöglicht die Integration von Bearbeitungsabschnitten innerhalb eines Montagesystems mit kontinuierlicher Werkstückbewegung im Längstransfer, in denen die Werkstückträger eine zu den kontinuierlichen Bearbeitungsabschnitten verschiedene Geschwindigkeit haben. Um diese Werkstückträger aus dem kontinuierlichen Bearbeitungsabschnitt mit konstanter Geschwindigkeit in den diskontinuierlichen Teilabschnitt und umgekehrt zu überführen, ist eine positive oder negative Beschleunigung erforderlich.The The invention relates to an arrangement and a method for regulation the speed of a workpiece carrier in continuously operating assembly and processing machines Linear transfer. It allows the integration of processing sections within a mounting system with continuous workpiece movement in longitudinal transfer, in which the workpiece carrier a different speed to the continuous processing sections to have. To make this workpiece carrier the continuous processing section with constant speed into the discontinuous section and vice versa, is a positive or negative acceleration required.

Aus dem Stand der Technik ( DE 102 52 704 A1 ) ist eine Vorrichtung zur Schnellförderung von Werkstückträgern bekannt, bei der die Werkstückträger innerhalb eines Linearführungssystems mit hoher Geschwindigkeit frei in beliebige Positionen geführt werden können. Jedoch ist mit dieser Lösung keine Regulierung der Transportgeschwindigkeit eines Werkstückträgers an einer Bearbeitungsstation möglich. Hiermit wird nur einer schneller Transport der Werkstückträger zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen realisiert.From the prior art ( DE 102 52 704 A1 ) is a device for rapid promotion of workpiece carriers known in which the workpiece carrier can be guided freely in any position within a linear guide system at high speed. However, with this solution, no regulation of the transport speed of a workpiece carrier at a processing station is possible. This only a faster transport of the workpiece carrier between the individual processing stations is realized.

Daneben wird in der DE 94 11 706 U1 eine Anordnung zur Regulierung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers in einem kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten beschrieben, wobei dies durch ein kraftschlüssiges Zugmittel (Doppelgurtförderband) und einem an den Werkstückträgern befindlichen und in das Zugmittel eingreifenden und feststellbaren Element realisiert wird. In den Bearbeitungsabschnitten, in denen eine Regulierung der Geschwindigkeit des Werkstückträgers erforderlich ist, ist parallel zum kraftschlüssigen Zugmittel ein zweites in Richtung und Geschwindigkeit steuerbares, form- oder kraftschlüssiges Zugmittel angeordnet, dessen umlaufende Außenfläche wenigstens einen Mitnehmernocken aufweist, der mit dem Werkstückträger formschlüssig zusammenwirkt.In addition, in the DE 94 11 706 U1 describes an arrangement for regulating the speed of a workpiece carrier in a continuously operating assembly and processing machine, this being realized by a non-positive traction means (double belt conveyor) and a located on the workpiece carriers and in the traction means engaging and lockable element. In the processing sections in which a regulation of the speed of the workpiece carrier is required, parallel to the positive traction means a second controllable in direction and speed, positive or non-positive tension means is arranged, whose peripheral outer surface has at least one drive cam, which cooperates positively with the workpiece carrier.

Aus der DE 698 09 774 ist ein modulares Fördersystem mit mehreren beweglichen Elementen mit unabhängiger Steuerung bekannt. Hierbei werden die Positionen der einzelnen direkt angetriebenen Werkstückträger mit einem Linear-Codier-Leser bestimmt. Bei dieser Lösung erweist sich jedoch von großem Nachteil, dass nach einem unvorhergesehenem Stromausfall die Positionen der einzelnen Werkstückträger nicht wiedererkannt werden und somit der Neustart des Montage- und Bearbeitungsautomaten nur mit einem großen Aufwand zu realisieren ist. Daneben erfordert der Einsatz von Werkstückträgern mit Direktantrieben einen wesentlich höheren technischen und finanziellen Aufwand.From the DE 698 09 774 is a modular conveyor system with multiple moving elements with independent control known. Here, the positions of the individual directly driven workpiece carriers are determined with a linear encoder reader. In this solution, however, proves to be a great disadvantage that after an unforeseen power failure, the positions of the individual workpiece carriers are not recognized and thus the restart of the assembly and processing machine can be realized only with great effort. In addition, the use of workpiece carriers with direct drives requires a much higher technical and financial effort.

Nur durch eine Vergrößerung der jeweiligen Montage- bzw. Bearbeitungsstrecke, ist es derzeit möglich, innerhalb eines kontinuierlichen Prozesses einzelne Montage- oder Bearbeitungsoperationen mit unterschiedlichem Zeitbedarf durchzuführen.Just by enlarging the respective assembly or processing line, it is currently possible within a continuous process with individual assembly or machining operations perform different time requirements.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung und ein Verfahren zur Regulierung der Geschwindigkeit eines mit form- oder kraftschlüssigen Zugmitteln transportierten Werkstückträgers in kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer bereitzustellen, wobei der technische und finanzielle Aufwand minimiert werden soll.task The invention is therefore an arrangement and a method for Regulation of the speed of one with positive or non-positive traction means transported workpiece carrier in continuous working assembly and processing machines with longitudinal transfer to provide, with the technical and financial effort minimized shall be.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe anordnungsseitig mit den Merkmalen des Anspruches 1 und verfahrensseitig mit den Merkmalen des dritten Patentanspruches.According to the invention succeeds the solution this task arrangement side with the features of the claim 1 and method side with the features of the third claim.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist im Unteranspruch 2 angegeben.A preferred embodiment the inventive arrangement is specified in dependent claim 2.

Mit der Erfindung können innerhalb eines Montage- bzw. Bearbeitungsautomaten, in dem sich die mittels form- oder kraftschlüssiger Zugmittel transportierten Werkstückträger kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, verschiedene Montage- und Bearbeitungsprozesse mit unterschiedlichem Zeitbedarf realisiert werden.With of the invention within an assembly or processing machine in which the by means of positive or non-positive Traction means transported workpiece carrier continuously move at a constant speed, different assembly and Machining processes realized with different time requirements become.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The The invention is explained in more detail below with reference to drawings. The associated Drawings show:

1 – prinzipieller Aufbau eines erfindungsgemäßen kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer 1 - Basic structure of a continuous assembly and processing machine according to the invention with longitudinal transfer

2 – erfindungsgemäßer Bearbeitungsabschnitt des Montage- oder Bearbeitungsautomaten 2 - Inventive processing section of the assembly or processing machine

3 – Seitenansicht eines Werkstückträgers mit Transportvorrichtung 3 - Side view of a workpiece carrier with transport device

4 – Perspektivansicht eines Werkstückträgers mit Transportvorrichtung 4 - Perspective view of a workpiece carrier with transport device

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer, der aus einzelnen, miteinander verkoppelten Bearbeitungsabschnitten (3a...3d) aufgebaut ist, prinzipiell dargestellt, wobei die Anzahl der einzelnen Bearbeitungsabschnitte auch größer oder kleiner als vier sein kann. In jedem Bearbeitungsabschnitt läuft ein Zahnriemen (4a...4d) mit gleichbleibender Geschwindigkeit vR1 um. Die auf einem Führungssystem (2) montierten Werkstückträger (1) befinden sich über eine Zahnscheibe (6), die drehbar im Gestell des Werkstückträgers (1) gelagert ist, im Eingriff mit dem im jeweiligen Bearbeitungsabschnitt (3a...3d) umlaufenden Zahnriemen (4a...4d).In 1 is an embodiment of a continuously operating assembly and processing machine with longitudinal transfer, consisting of individual, coupled together processing sections ( 3a ... 3d ) is constructed, shown in principle, wherein the number of individual processing sections can also be greater or less than four. In each processing section a tooth is running straps ( 4a ... 4d ) at constant speed v R1 . The on a leadership system ( 2 ) mounted workpiece carrier ( 1 ) are located above a toothed disc ( 6 ) rotatable in the frame of the workpiece carrier ( 1 ) is in engagement with the in the respective processing section ( 3a ... 3d ) circulating toothed belt ( 4a ... 4d ).

Für den Transport eines Werkstückträgers (1) mit der Geschwindigkeit vR1, ist dieser mit einer geeigneten Einrichtung zu Blockierung der Drehbewegung der Zahnscheibe (6) gegenüber dem Gestell des Werkstückträgers (1) ausgerüstet. Dies kann z. B. mit Hilfe einer Kupplung oder eines Freilaufes realisiert werden. Diese Blockiereinrichtung ist schaltbar ausgeführt.For the transport of a workpiece carrier ( 1 ) with the velocity v R1 , this is provided with a suitable device for blocking the rotational movement of the toothed disc ( 6 ) relative to the frame of the workpiece carrier ( 1 ) equipped. This can be z. B. be realized by means of a clutch or a freewheel. This blocking device is designed to be switchable.

Bei eingeschaltetem Blockierelement (Stillstand der Zahnscheibe (6)) bewegt sich der Werkstückträger (1) in den einzelnen Bearbeitungsabschnitten (3a...3d) mit der Geschwindigkeit des umlaufenden Zahnriemens (4a...4d) vW = vR1. When the blocking element is switched on (toothed disc standstill ( 6 )) moves the workpiece carrier ( 1 ) in the individual processing sections ( 3a ... 3d ) with the speed of the rotating toothed belt ( 4a ... 4d ) v W = v R1 .

Zur Geschwindigkeitsänderung eines Werkstückträgers (1a) wird im Bearbeitungsabschnitt (3a) ein zweiter, in Richtung und Geschwindigkeit steuerbarer Zahnriemen (5) an der gegenüberliegenden Seite der im Werkstückträger (1a) gelagerten Zahnscheibe (6a) in Eingriff gebracht, wobei das Blockierelement zeitgleich die Rotationsbewegung der Zahnscheibe (6a) frei gibt.For speed change of a workpiece carrier ( 1a ) is displayed in the processing section ( 3a ) a second, in the direction and speed controllable timing belt ( 5 ) on the opposite side of the workpiece carrier ( 1a ) mounted toothed disk ( 6a ), wherein the blocking element at the same time the rotational movement of the toothed disc ( 6a ) are free.

Über eine Geschwindigkeitsänderung des zweiten Zahnriemens (5) kann nun die Geschwindigkeit des mit beiden Zahnriemen im Eingriff befindlichen Werkstückträgers (1a) reguliert werden. Wenn die Bewegungsrichtungen des zusätzlichen Zahnriemens (5) und des umlaufenden Zahnriemens (4a) gleichgerichtet sind und die Geschwindigkeit des zweiten Zahnriemens vR2 größer ist als die des umlaufenden Zahnriemens vR1, so bewegt sich der Werkstückträger mit einer Geschwindigkeit vW, die größer ist als die des umlaufenden Zahnriemens, aber kleiner als die des zusätzlichen Zahnriemens (VR2 > vW > vR1).About a speed change of the second toothed belt ( 5 ), the speed of the workpiece carrier engaged with both toothed belts ( 1a ) are regulated. When the directions of movement of the additional toothed belt ( 5 ) and the circulating toothed belt ( 4a ) are rectified and the speed of the second toothed belt v R2 is greater than that of the rotating toothed belt v R1 , the workpiece carrier moves at a speed v W which is greater than that of the rotating toothed belt but smaller than that of the additional toothed belt (V R2 > vw > v R1 ).

Für den Fall, dass die Geschwindigkeit des zusätzlichen Zahnriemens (5) in Betrag und Richtung der Geschwindigkeit des umlaufenden Zahnriemens (4a) entspricht, bewegt sich der Werkstückträger (1a) gleichfalls mit dieser Geschwindigkeit (vR1 = vR2 = vW).In the event that the speed of the additional toothed belt ( 5 ) in the amount and direction of the speed of the rotating toothed belt ( 4a ), the workpiece carrier moves ( 1a ) also at this speed (v R1 = v R2 = v W ).

Durch Reduzierung der Geschwindigkeit des zusätzlichen Zahnriemens (5) auf einen Betrag der kleiner ist als der des gleichgerichteten umlaufenden Zahnriemens (4a), kann die Bewegung des Werkstückträgers (1a) verlangsamt werden (vR2 < vW < vR1).By reducing the speed of the additional toothed belt ( 5 ) to an amount which is smaller than that of the rectified revolving toothed belt ( 4a ), the movement of the workpiece carrier ( 1a ) are slowed down (v R2 <v W <v R1 ).

Wenn die Bewegungsrichtung beider Zahnriemen entgegengesetzt ist, kommt der Werkstückträger bei gleichen Beträgen der Zahnriemengeschwindigkeiten zum Stillstand (vR1 – vR2 = vW = 0).If the direction of movement of both toothed belts is opposite, the workpiece carrier comes to a standstill for equal amounts of the toothed belt speeds (v R1 - v R2 = v W = 0).

Wenn die Geschwindigkeit des zusätzlichen, entgegengesetzt gerichteten Zahnriemens (5) vR2 größer ist, als die des umlaufenden Zahnriemens (4a) vR1, so bewegt sich der Werkstückträger (1a) mit der Richtung des zusätzlichen Zahnriemens (5), aber mit kleinerer Geschwindigkeit (vW < vR2).When the speed of the additional, oppositely directed toothed belt ( 5 ) v R2 is greater than that of the circulating toothed belt ( 4a ) v R1 , the workpiece carrier ( 1a ) with the direction of the additional toothed belt ( 5 ), but at a lower speed (v W <v R2 ).

Ist die Geschwindigkeit des umlaufenden Zahnriemens (4a) vR1 größer als die Geschwindigkeit des entgegengesetzt gerichteten zweiten Zahnriemens (5) vR2, so bewegt sich der Werkstückträger (1a) mit der Richtung des umlaufenden Zahnriemen (4a), jedoch mit einer kleineren Geschwindigkeit (VW < vR1).Is the speed of the circulating toothed belt ( 4a ) v R1 greater than the speed of the oppositely directed second toothed belt ( 5 ) v R2 , the workpiece carrier moves ( 1a ) with the direction of the circulating toothed belt ( 4a ), but at a lower speed (V W <v R1 ).

Für einen fehlerfreien Übergang des betreffenden Werkstückträgers aus einem Bearbeitungsabschnitt (3b...3i) mit gleichbleibender Geschwindigkeit vR1 in den Bearbeitungsabschnitt (3a) mit regulierbarer Geschwindigkeit und umgekehrt ist es erforderlich, dass die Geschwindigkeit des Werkstückträgers (1a) vW am Anfang und am Ende des Bearbeitungsabschnittes (3a) der gleichbleibenden Geschwindigkeit des umlaufenden Zahnriemens (4a) vR1 angeglichen wird.For a faultless transition of the relevant workpiece carrier from a processing section ( 3b ... 3i ) at the same speed v R1 in the processing section ( 3a ) with adjustable speed and vice versa, it is necessary that the speed of the workpiece carrier ( 1a ) v W at the beginning and at the end of the processing section ( 3a ) of the constant speed of the circulating toothed belt ( 4a ) v R1 is adjusted.

Die Erfindung ermöglicht demnach eine stufenlose Regulierung der Geschwindigkeit von Werkstückträgern in längslaufenden, kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten, wobei als Antriebselemente form- oder kraftschlüssige Zugmittel verwendet werden. Damit können verschiedene Montage- und Bearbeitungsprozesse mit unterschiedlichem Zeitbedarf innerhalb eines kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit geringem Aufwand realisiert werden.The Invention allows Accordingly, a stepless regulation of the speed of workpiece carriers in longitudinal, continuously operating assembly and processing machines, wherein be used as drive elements positive or non-positive traction means. With that you can different assembly and machining processes with different Time required within a continuous assembly and Machining be realized with little effort.

11
WerkstückträgerWorkpiece carrier
22
Führungssystemguidance system
3a3a
Bearbeitungsabschnitt des Montage- und Bearbeitungsautomaten mit regulierbarer Geschwindigkeitmachining section of the assembly and processing machine with adjustable speed
3b-3d3b-3d
Bearbeitungsabschnitt des Montage- und Bearbeitungsautomaten mit konstanter Geschwindigkeitmachining section of the assembly and processing machine with constant speed
4a-4d4a-4d
kontinuierlich umlaufende Zahnriemencontinuous circulating toothed belts
55
zusätzlicher steuerbarer Zahnriemenadditional controllable toothed belt
66
Zahnscheibetoothed washer

Claims (3)

Anordnung zur Regulierung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers in einem kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer, der mehrere Bearbeitungsabschnitte aufweist und bei dem der Transport des Werkstückträgers in den einzelnen Bearbeitungsabschnitten jeweils mit einem form- oder kraftschlüssigen Zugmittel und mit einem an den Werkstückträgern befindlichen und in das Zugmittel eingreifenden und feststellbaren Element realisiert wird, wobei in dem Bearbeitungsabschnitt (3a) des kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten, indem die Regulierung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers (1a) realisiert werden soll, parallel zum ersten form- oder kraftschlüssigen Zugmittel ein zweites, in Richtung und Geschwindigkeit steuerbares, form- oder kraftschlüssiges Zugmittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite form- oder kraftschlüssige Zugmittel gleichfalls mit dem in das erste form- oder kraftschlüssige Zugmittel eingreifende und feststellbare Element dieses Werkstückträgers in Eingriff kommt.Arrangement for regulating the speed of a workpiece carrier in a continuously operating assembly and processing machine with longitudinal transfer, which has several processing sections and in which the transport of the workpiece carrier in the individual processing sections is in each case realized with a positive or non-positive traction means and with a workpiece carrier located and engaging in the traction element and lockable element, wherein in the processing section ( 3a ) of the continuously operating assembly and processing machine, by the regulation of the speed of a workpiece carrier ( 1a ) is to be realized, parallel to the first positive or non-positive traction means a second, controllable in direction and speed, positive or non-positive traction means is provided, characterized in that the second positive or non-positive traction means with the same in the first form or non-positive traction means engaging and lockable element of this workpiece carrier comes into engagement. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die form- oder kraftschlüssigen Zugmittel Zahnriemen sind und das in das Zugmittel eingreifende und feststellbare Element eine Zahnscheibe ist.Arrangement according to claim 1, characterized that the positive or non-positive Traction means are toothed belt and engaging in the traction means and lockable element is a toothed pulley. Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers in einem kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten mit Längstransfer nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass zur Regulierung der Geschwindigkeit eines Werkstückträgers (1a) in dem Bearbeitungsabschnitt (3a) des kontinuierlich arbeitenden Montage- und Bearbeitungsautomaten das an diesem Werkstückträger befindliche und in das erste form- oder kraftschlüssige Zugmittel eingreifende und feststellbare Element freigegeben wird und über die Änderung der Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung des zweiten form- oder kraftschlüssigen Zugmittels die Geschwindigkeit des Werkstückträgers (1a) eingestellt wird, wobei diese am Anfang und am Ende des Bearbeitungsabschnittes (3a) gleich der Geschwindigkeit der Werkstückträger in den übrigen Bearbeitungsabschnitten des Montage- und Bearbeitungsautomaten ist.Method for controlling the speed of a workpiece carrier in a continuously operating assembly and processing machine with longitudinal transfer according to claim 1 or 2, characterized in that for regulating the speed of a workpiece carrier ( 1a ) in the processing section ( 3a ) of the continuously operating assembly and processing machine located on this workpiece carrier and engaging in the first positive or non-positive traction element and lockable element is released and on the change of speed and direction of movement of the second positive or non-positive traction means the speed of the workpiece carrier ( 1a ), these being at the beginning and at the end of the processing section ( 3a ) is equal to the speed of the workpiece carrier in the remaining processing sections of the assembly and processing machine.
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