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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum räumlichen Transport von Werkstücken, bei
der die Werkstücke
mit einem Zuführer
zu einem Werkstückvereinzeler
gefördert
werden und einer Transporteinrichtung übergeben werden.
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Zur
Zuführung
von Werkstücken
in automatisierten Fertigungsanlagen ist es wichtig, dass die zu verarbeitenden
Gegenstände
der Fertigungsanlage schnell und in lagerichtiger Ausrichtung zugeführt werden.
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Im
Stand der Technik ist zum lagerichtigen Zuführen von Gegenständen eine
Reihe von Anordnungen bekannt, bei denen die zu transportierenden Gegenstände zumeist
mit Zentrifugal-Vibrationsförderer
einer Fertigungsanlage zugeführt
werden.
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Nach
DE 298 08 887 U1 ist
eine Vorrichtung zu lagerichtigen Ausrichtung von Gegenständen, die unterschiedliche
Sortierlagen innehaben, bekannt, die einem Umlaufförderer mit
Nestern zur Aufnahme jeweils eines Gegenstandes aufweist, wobei
der Umlaufförderer
eine Zufuhrposition zum Zuführen
der Gegenstände
in die Nester, eine in Förderrichtung stromabwärts gelegene
erste Abfuhrposition zum Auswerfen von in einer ersten Ausrichtung
orientierten Gegenständen
und eine weiter stromabwärts
gelegene zweite Abfuhrposition zum Auswerfen von in einer zweiten
Ausrichtung orientierten Gegenständen
hat, wobei die beiden Abfuhrpositionen sich gegenüberliegen,
und mit einer Abfuhreinrichtung, die einen ersten und einen zweiten,
sich an die jeweilige Abfuhrposition anschließenden Abfuhrweg aufweist, wobei
die Abfuhrwege in derselben Richtung verlaufen und in einen gemeinsamen
Auslass münden.
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An
jeder Abfuhrposition ist eine Auswurfeinrichtung für die Gegenstände angeordnet,
wobei die Auswurfeinrichtungen zeitgleich aktiviert werden und die
beiden Abfuhrwege eine unterschiedliche Länge aufweisen.
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Bei
dieser Anordnung ist nachteilig, dass die Anordnung große Abmessungen
erfordert, da richtig liegende Werkstücke mit einer Luftdüse über den
gesamten Vereinzler geblasen werden. Der große Aufbau erfordert viele Teilungen
der Transportscheibe und deshalb auch eine hohe Antriebsleistung.
Nachteilig ist ferner, dass durch das große Trägheitsmoment der Transportscheibe
nur verhältnismäßig große Schaltzeiten
der Transportscheibe erreichbar sind.
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Nach
DE 202 12 930 U1 ist
eine Vorrichtung zum Zuführen
und Vereinzeln von Werkstücken,
bei der die Werkstücke
mit einem Zentrifugalzuführer
zu einem Werkstückvereinzeler
gefördert
werden und mit Hilfe von Sortiereinrichtungen ein Aussortieren und
Auswerfen von Fehlteilen erfolgt und an der Sensoren zur Lageerkennung
der Werkstücke
sowie Luftdüsen
zum Abblasen der Werkstücke
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Rundtisch
eine feststehenden Mittelscheibe und ein drehbarer Transportring
gelagert sind, wobei der Transportring eine drehende Schrittbewegung
ausführt
mit in gleichmäßigen Rasterabstand
angeordneten Aufnahmekammern versehen ist, auf dem Zentrifugalzuführer ein
gestellfester Abdeckring angeordnet ist, in dem eine Spurrinne zur
Führung
und Aussonderung von fehlerhaften Werkstücken angebracht ist.
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Der
Transport der lagerichtig geordneten Werkstücke zu ihren Bearbeitungsstationen
erfolgt üblicherweise
auf einem Transportband.
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Bei
den bekannten Anordnungen ist nachteilig, dass die Werkstücke zwar
den Bearbeitungsstationen lagerichtig zugeführt werden. Sie befinden sich dabei
jedoch stets in der gleichen räumlichen
Ausrichtung, so dass unterschiedliche Flächen des Werkstücks aus
unterschiedlichen Richtungen bearbeitet werden müssen oder das Werkstück in seiner Aufnahme
umgespannt werden muss.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, mit der ein Werkstück so transportiert wird, dass
räumlich
unterschiedliche Flächen
des Werkstücks
in einer Aufnahme aus einer Richtung bearbeitet werden können, ohne
dass die Lage des Werkstücks
in der Aufnahme verändert
werden muss.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit einer Vorrichtung, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale
enthält,
gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
enthält eine
Transporteinrichtung mit mindestens einem Zahnriemen, der mit Hilfe
von Umlenkrollen räumlicht umgelenkt
wird und auf dem Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme der zu transportierenden
Werkstücke angeordnet
sind. Vorteilhaft sind die Transporteinrichtungen um mindestens
um eine Achse schwenkbar. Der Zahnriemen führt eine Schrittbewegung aus und
enthält
eine Vielzahl von in Transportrichtung hintereinander angeordneten
Werkstückträgern.
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Da
die Umlenkung der Zahnriemen nur in eine Richtung möglich ist,
werden zum Transport der Werkstücke
in beliebige Positionen zwei Zahnriemen verwendet, die an einer Übergabestation
nebeneinander verlaufen, wobei die Werkstücke von einem Zahnriemen auf
einen zweiten Zahnriemen übergeben
werden.
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Die
Erfindung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Hierzu
zählen
insbesondere:
- 1. Es können Werkstücke in eine beliebige Lage genau
positioniert werden, so dass die Bearbeitung räumlicher Flächen des Werkstücks in einer Aufnahme
aus einer Richtung möglich
ist.
- 2. Da zur Bearbeitung mehrere gegeneinander geneigter Flächen oder
räumlicher
Flächen
kein Systemwechsel erforderlich ist, kann eine schnelle Taktfolge
erzielt werden.
- 3. Durch die Verwendung endlos hergestellter Zahnriemen kann
eine hohe Positioniergenauigkeit der Werkstücke erreicht werden, so dass auch
die hohen Genauigkeitsforderungen, die bei der Bearbeitung von Bauelementen
für die
so genannte MID-Technologie erforderlich sind, erfüllt werden
können.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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In
der zugehörigen
Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung der Zahnriemenanordnung,
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2 einen
Werkstückträger für die Bearbeitung
des Werkstücks
an einer Fläche
und
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3 die
Anordnung eines schwenkbaren Werkstückträgers auf dem Zahnriemen.
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In 1 ist
die Transporteinrichtung mit den beiden Zahnriemen 2.1 und 2.2 schematisch
dargestellt. Auf den äußeren Seiten
der Zahnriemen 2.1 und 2.2 sind jeweils in gleichem
Abstand Werkstückträger 5 angebracht.
Der Zahnriemen 2.1 verläuft über vier
Umlenkrollen 3.1 ... 3.4. Die Werkstücke 6 werden
von der Zuführeinrichtung 1 in
lagerichtiger Position den Werkstückträgern 5 übergeben.
Die Zuführeinrichtung 1 befindet
sich in der Nähe
der ersten Umlenkrolle 3.1. Der Zahnriemen 2.1 verläuft von
der unteren Umlenkrolle 3.1 über die Umlenkrolle 3.3 zur oberen
Umlenkrolle 3.2 und über
die Umlenkrolle 3.4 zurück
zur Umlenkrolle 3.1. Die Achsen der Umlenkrollen 3.1 und 3.2 kreuzen
sich dabei in einem Winkel von 90°.
Die Achsen der Umlenkrollen 3.3 und 3.4 verlaufen
parallel zueinander, aber um 90° gegenüber den
Achsen der Umlenkrollen 3.1 und 3.2 geneigt. Der
Zahnriemen 2.1 verläuft
dabei so, dass die an der Zuführeinrichtung
in waagerechter Richtung positionierten Werkstücke 6 an der oberen
Umlenkrolle 3.2 eine senkrechte Lage einnehmen. Dazu wird der
Zahnriemen 2.1 an den waagerecht gelagerten Umlenkrollen 3.3 und 3.4 um
90° umgelenkt,
wobei er jeweils zwischen zwei benachbarten Rollen um eine in der
Zahnriemenachse liegende Drehachse um 90° verdrillt wird. An der oberen
Umlenkrolle 3.2 werden die Werkstücke 6 auf die am Zahnriemen 2.2 angebrachten
Werkstückträger 5 übergeben
und mit dem an der Umlenkrolle 3.5 umgelenkten Zahnriemen 2 auf
die hintere Seite der Anordnung transportiert. Dabei befinden sich
die Werkstücke 6 dann
in der gewünschten
Endlage. Auf diese Weise gelingt es die Lage eines Werkstücks 6 von
einer beliebigen Ausgangsposition in die Endposition zu einer gewünschten
Solllage zu transportieren.
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2 zeigt
den Aufbau eines Werkstückträgers 5,
der für
den Transport von flachen Werkstücken 6 vorgesehen
ist. 2a ist die Anordnung im Schnitt dargestellt. Die
Werkstücke 5 werden
in Schlitze des Werkstückträgers 5 geschoben
und mit diesem gemeinsam in eine bestimmte Position gebracht. Wie
aus 2b ersichtlich, wird das Werkstück 6 mittels
einer Feder 7 in den Schlitzen des Werkstückträgers 5 gegen
ungewolltes Verrutschen gesichert.
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In 3 ist
eine Ausführungsform
eines Werkstückträgers 5 dargestellt,
die auf dem Zahnriemen 2 um zwei senkrecht aufeinander
stehende Achsen schwenkbar ist. Diese Ausführung ermöglicht die Bearbeitung räumlicher
Flächen
oder unterschiedlicher Flächen
eines Werkstückes
aus einer Bearbeitungsrichtung. Wie aus der in 3a dargestellter Draufsicht
ersichtlich, ist das Werkstückträgerunterteil 5.1 ist
mit dem Zahnriemen 2 verschraubt. Darüber ist das Werkstückträgeroberteil 5.2 angeordnet, welches
mittels des Lagerzapfens 5.3 um eine vertikale Achse schwenkbar
ist. 2b zeigt die Seitenansicht dieser Anordnung.
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In 3c ist
der Werkstückträger 5 im Schnitt
dargestellt. Das Werkstückträgeroberteil 5.2 enthält eine
Werkzeugaufnahme 5.5, die mittels des Lagerzapfens 5.4 um
eine horizontale Achse geschwenkt werden kann. Das zu transportierende Werkstück wird
an der Werkzeugaufnahme 5.5 befestigt und kann mit diesem
um zwei senkrecht zueinander angeordnete Achsen geschwenkt werden.
Wie bei der Erläuterung
von 1 beschrieben, kann das Werkstück 6 auf einem Transportband
an eine beliebige Lage im Raum transportiert werden. Mit der in 3 dargestellten
Werkzeugaufnahme 5.5 ist es darüber hinaus möglich, das
Werkstück 6 an
jede beliebige Stelle im Raum zu bringen und dort beliebige Flächen des
Werkstücks
aus nur einer Bearbeitungsrichtung zu bearbeiten, was für die Automatisierung von
Bearbeitungsmaschinen sehr vorteilhaft ist.
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- 1
- Zuführeinrichtung
- 2
- Zahnriemen
- 2.1
- erster
Zahnriemen
- 2.2
- zweiter
Zahnriemen
- 3
- Umlenkrollen
- 3.1
- erste
Umlenkrolle
- 3.2
- zweite
Umlenkrolle
- 3.3
- dritte
Umlenkrolle
- 3.4
- vierte
Umlenkrolle
- 3.5
- fünfte Umlenkrolle
- 4
- Bearbeitungsstation
- 5
- Werkstückträger
- 5.1
- Werkstückträgerunterteil
- 5.2
- Werkstückträgeroberteil
- 5.3
- Lagerzapfen
für vertikale
Achse
- 5.4
- Lagerzapfen
für horizontale
Achse
- 5.5
- Werkzeugaufnahme
- 6
- Werkstück
- 7
- Andrückfeder