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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Manipulator-Vorrichtung zur Handhabung
industrieller Teile sowie Verfahrensschritte zur Behandlung industrieller
Teile mit der Manipulator-Vorrichtung
in einer Behandlungsstation.
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Unter
Behandlung von industriellen Teilen im Sinne der Erfindung sind
alle Arten einer Bearbeitung zu verstehen. Dazu gehören spanabhebende
und nicht spanabhebende Behandlungen. Eine klassische Behandlung
ist die Reinigung industrieller Teile mit einem Behandlungsmedium
durch Strahlen, Spritzen, Sprühen
oder Blasen.
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Durch
die
DE 195 05 893 ist
eine Reinigungsanlage bekannt, die für den Durchlauf von Waschgut
ausgebildet ist, mit der das Waschgut gereinigt, gespült und getrocknet
werden kann. Behälter
mit Waschgut werden auf einer Rollenbahn durch die Anlage hindurch
transportiert und im Verlauf ihres Durchlaufs behandelt. Zum Hineinschieben
der Behälter
in die Anlage dient eine Einschiebeeinrichtung vor der Anlage, mit
der die Behälter
mit einem Einschiebearm durch die Anlage hindurch geschoben werden.
Bei der bekannten Reinigungsanlage besteht keine Möglichkeit,
das Waschgut während
der Behandlung, beispielsweise einer Spritz- oder Sprühbehandlung
zu wenden oder zu drehen, um alle Flächen am Waschgut mit dem Behandlungsmedium
zu erreichen. Ein Problem bereitet insbesondere Waschgut mit Sackbohrungen
und nicht leerlaufenden schöpfenden
Partien, die eine Reinigung an diesen Stellen erschweren und zu
einer Verschleppung von Behandlungsmedium nach außerhalb
der Anlage führt,
was insbesondere bei Zwischenreinigungs-Anlagen innerhalb eines
Produktionsprozesses von Nachteil ist.
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Durch
die
DE 42 20 927 ist
eine weitere Reinigungsanlage für
mehrere Behandlungsarten bekannt. Diese Anlage sieht eine Hintereinanderanordnung
eines Reinigungsgerätes,
eines Spülgerätes und
eines Trockengerätes
vor. Die Besonderheit dieser Anlage besteht darin, dass Behälter mit
Waschgut nacheinander durch alle Geräte hindurchtransportiert werden
können.
Jedes Gerät
besitzt eine eingebaute Behandlungskammer, die jeweils einen Behälter für Waschgut
aufnehmen kann. Innerhalb der Kammern befindet sich eine Aufnahmevorrichtung für die Behälter. Die
Aufnahmevorrichtung ist auf Rollen drehbar um die Längsachse
der Kammer gelagert und wird mit einem Antrieb außerhalb
der Kammer über
einen Riementrieb für
die Dauer der Behandlung in Rotation versetzt, etwa nach Art einer
Trommelwaschmaschine. Ein Problem besteht darin, dass nach Beendigung
der Behandlung und Abstellen der Rotation die Positionierung der
Aufnahmevorrichtung exakt in der Übergabeposition des nächsten Gerätes erfolgen
muß, um
Störungen
im Betrieb der Anlage zu vermeiden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Manipulator-Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine Handhabung
der Teile ermöglicht
wird, die zu einer Verbesserung des Ergebnisses der Behandlung führt. Die
Handhabung kann vorteilhaft automatisch durchgeführt werden. Ein weiterer Aspekt
der erfindungsgemäßen Aufgabe ist
es, Verfahrensschritte für
die Handhabung der Teile mit der Manipulator-Vorrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die in Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
beschrieben. Eine erste Variante zur Lösung des verfahrenstechnischen
Teils der Aufgabe ist in Anspruch 12 beschrieben. Eine weitere Variante
beschreibt Anspruch 13.
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Industrielle
Teile werden nach der mechanischen Bearbeitung einer Reinigung unterzogen,
um die Qualitätsanforderungen
des Endproduktes einzuhalten. Die Reinigung unterliegt vorgegebenen
Bestimmungen, die Restschmutzbestimmungen an Festpartikeln festlegen.
Besonders in der Motorenfertigung müssen auch Bearbeitungsrückstände in Form
von Feinstspänen
beseitigt werden. Insbesondere Getriebegehäuse, Kurbelgehäuse und
Zylinderköpfe
besitzen stark zerklüftete
Oberflächen
mit teils tiefen Bohrungen, auch Sacklochbohrungen, die schwierig
mit dem Reinigungsmedium zu erreichen sind und in denen sich Bearbeitungsrückstände, auch
Feinstspäne,
festsetzen. Deshalb ist es erforderlich, gerade an diesen kriti schen
Stellen gezielt Behandlungsmedium, beispielsweise Reinigungsflüssigkeit
einzuspritzen. Ferner ist es erforderlich, dass das Behandlungsmedium
nicht in diesen schöpfenden
Partien verbleibt und verschleppt wird. Es ist vorteilhaft, Teile
der vorstehend genannten Art mit ihren kritischen Stellen exakt
in den Bereich der Behandlungsstation mit entsprechenden Vorrichtungen, wie
Strahl-, Spritz-, Sprüh-
oder Blasdüsen
zu positionieren.
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Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein Wenden der Teile
während
der Behandlung vorteilhaft ist, aber nicht mit Hilfe einer Rotationsvorrichtung,
die für
Dauer der Behandlung ständig
quer zur Transportrichtung rotiert und somit keine Möglichkeit
besteht, eine exakte Positionierung zwecks Durchführung einer
intensiven Behandlung kritischer Stellen der Teile durchzuführen. Mit
den bekannten Anlagen können
die Teile nicht zur Behandlung, beispielsweise einer Tieflochbohrung
direkt vor einer Strahl- oder Spritzdüse der Behandlungsstation in Stellung
gebracht werden und in dieser Position zumindest für eine bestimmte
Zeitspanne verbleiben. Mit den bekannten Anlagen ist es ferner nicht
möglich,
die Teile beispielsweise mit der Oberseite in die Anlage einzufahren,
zu wenden, und mit der Unterseite nach oben der nächsten Behandlungsstufe
zu übergeben.
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Das
Prinzip der Erfindung, das diesen Überlegungen und Erkenntnissen
gerecht wird, sieht eine, Manipulator-Vorrichtung vor, mit der industrielle
Teile von einer vorlaufenden Transportbahn aufgenommen und an eine
nachlaufende Transportbahn abgegeben werden können, in der Weise, dass die
Teile in Durchlaufrichtung der Behandlungsstation, beispielsweise
um 180° über Kopf
geschwenkt, und dann wie vor der Aufnahme, allerdings mit der Oberseite
nach unten auf die nachlaufende Transportbahn abgegeben werden.
Sind mehrere dieser Manipulator-Vorrichtungen hintereinander in
Reihe angeordnet, geschieht das jeweils im Wechsel, so dass die
Teile immer wechselweise auf der Boden- oder Kopfseite zur nächsten Manipulator-Vorrichtung
transportiert werden. Im einzelnen sieht die Erfindung vor, dass
die Manipulator-Vorrichtung zwei Ausleger hat, die als Träger für Teile
ausgebildet sind, wobei ein Ausleger unabhängig vom anderen betätigbar und
in Stellung bringbar ist, dass in einer gegenüberliegenden und beabstandeten
Stellung zwischen beiden Auslegern eine Aufnahme für Teile
gebildet ist, dass beide Ausleger unter Mitnahme wenigstens eines
Teils gemeinsam aus einer Aufnahme-Stellung, unter Einschluss eines
Schwenkbereiches von, beispielsweise 180°, in eine Abgabe-Stellung schwenkbar
sind, dass ein Ausleger aus der Aufnahme-Stellung oder Abgabe-Stellung in die
andere schwenkbar ist, und dass im Schwenkbereich der Ausleger Einrichtungen
zur Behandlung der Teile anbringbar sind. Der Vorteil besteht darin,
dass bereits ein neues Teil zur Behandlung übernommen und das behandelte
Teil gleichzeitig weiter transportiert werden kann. Aufnahme und Abgabe
der Teile werden in der Regel in einer horizontalen Ebene ablaufen.
Bei einem Überkopf-Schwenk,
ausgehend von einer horizontalen Anfangsstellung, wird dann ein
Teil, welches zwischen beiden Auslegern geschwenkt wird, zunächst nur
auf einen Ausleger mit dem gesamten Gewicht aufliegen, das Gewicht
sich während
des Schwenks auf den anderen Ausleger verlagern. Die Aufnahme wird
durch eine parallele und beabstandete Stellung der beiden Ausleger
gebildet, die so groß ist,
dass dazwischen wenigstens ein Teil hineinpasst. Dabei können Führungen
in der Aufnahme vorgesehen sein.
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Damit
eine Schwenkbewegung in Durchlaufrichtung oder auch entgegen der
Durchlaufrichtung der Behandlungsstation erfolgen kann, sind beide Ausleger
auf einer gemeinsamen, quer zur Schwenkrichtung angeordneten Achse
gelagert. Dabei ist jeder Ausleger separat über je eine, mit je einem Antrieb
gekuppelten Antriebswelle betätigbar.
Beide Antriebswellen sind auf der Achse drehbar gelagert und über Lagerkonsolen
an den Enden der Ausleger befestigt. Dabei sind jeweils Ausleger
und Antriebswelle zueinander versetzt angebracht. Der Versatz wird durch
die Lagerkonsolen überbrückt. Vorteilhaft schließen Ausleger
und Lagerkonsole einen rechten Winkel (90°) ein, so dass die Lagerkonsole
gleichzeitig als Anschlag für
die Teile in der Aufnahme dienen kann. Wird ein Teil zwischen beiden
Auslegern aufgenommen, verhindern die Anschläge ein Herausfallen während des
Schwenkens. Dadurch können
die Ausleger als schwenkbare Gabeln um die Schwenkachse (ähnlich der
Hubgabel eines Gabelstaplers) ausgeführt werden. Die Ausleger können mehrzinkig oder
als Plattform ausgeführt
sein.
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Die
Verfahrensweise der Handhabung der Teile mit einer Manipulator-Vorrichtung
kann in folgenden Schritten ablaufen. Der Ablauf sei hier für zwei Teile 1 und 2 einer
Serie von Teilen beschrieben. Es befinden sich zunächst beide
Ausleger, in Durchlaufrichtung gesehen, in der Aufnahme-Stellung:
- a) Einschub Teil 1 auf einen Ausleger.
- b) Schwenken beider Ausleger gemeinsam, beispielsweise um 180°, in die
Abgabe-Stellung
und Behandlung Teil 1.
- c) Schwenken des freien (unbelasteten) Auslegers aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung.
- d) Einschub Teil 2 auf den Ausleger in der Aufnahme-Stellung
und Ausschub des behandelten Teils 1 vom Ausleger in der
Abgabe-Stellung.
- e) Schwenken des freien Auslegers aus der Abgabe-Stellung um
180° zurück in die
Aufnahme-Stellung.
- f) Schwenken beider Ausleger gemeinsam um 180° in die Abgabe-Stellung
und Behandlung von Teil 2 gemäß Schritt b).
- g) Schwenken des freien Auslegers der Aufnahme aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, gemäß Schritt
c.
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Die
Verwendung (nur) einer Manipulator-Vorrichtung ist für verhältnismäßig kleine
Behandlungsstationen vorteilhaft.
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Vorteilhaft
sind die Auflager an den Auslegern als Rollen ausgeführt, so
dass ein Einschub (Aufnahme) und Ausschub (Abgabe) auf einfache Weise
mit Hilfe einer Schubstange erfolgen kann, wie nachfolgend noch
ausgeführt
wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Ausleger selbst
als Transportbahn innerhalb der Behandlungsstation dienen, somit
auf eine separate Transportbahn zwischen Manipulator-Vorrichtungen
in der Behandlungsstation verzichtet werden kann.
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Mit
der erfindungsgemäßen Manipulator-Vorrichtung
können
Teile gehandhabt werden, die in Aufnahmeboxen transportiert werden,
also in der Regel Kleinteile. In diesem Fall ist die Aufnahmebox als
ein Teil zu betrachten. Große
Teile, wie Zylinderköpfe
oder Kurbel- und Getriebegehäuse
können
direkt, bzw. auf Paletten eingeschoben und ausgeschoben werden Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Schwenkbewegungen
der Manipulator-Vorrichtung, über
den Antrieb steuerbar ist. Dabei kann die Schwenkbewegung von der
Aufnahme-Stellung in die Abgabe-Stellung kontinuierlich um 180° oder in
Schritten, beispielsweise 90°-Schritten
erfolgen. Dadurch ist es möglich,
beim Schwenken der Vorrichtung um 90°, in dieser Position obere oder
untere Düsenstöcke zu installieren,
so dass Teile mit ihrer in Durchlaufrichtung hinteren Seite direkt, also
mit geringsten Abstand zu den Düsenstöcken positioniert
werden können,
was, wie vorstehend ausgeführt,
zu einem optimalen Behandlungsergebnis führt. Mit einer zweiten Manipulator-Vorrichtung kann
das Teil dann mit seiner anderen Seite in der 90°-Stellung direkt an dort installierten
Düsenstöcken positioniert
werden, so dass auch diese, sonst nicht direkt dem Behandlungsmedium
ausgesetzten Oberflächen
behandelt werden können.
Hierzu ist es vorteilhaft, wenn in Durchlaufrichtung der Behandlungsstation
die zwei Manipulator-Vorrichtungen in aufeinander abgestimmter Funktionsweise
hintereinander angeordnet sind, deren Abstand voneinander so bemessen
ist, dass in den einander zugewandten Grundstellungen das freie
Ende eines Auslegers der einen Manipulator-Vorrichtung und das freie
Ende eines Auslegers der anderen Manipulator-Vorrichtung eine Verbindung zur Übergabe
von Teilen bilden. Mit der vorderen Manipulator-Vorrichtung werden
Teile von außerhalb
der Behandlungsstation aufgenommen und mit der hinteren aus der
Behandlungsstation abgegeben.
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Die
Verfahrensweise einer Handhabung der Teile, hier an durchlaufenden
Teilen 1 bis 4 beispielhaft beschrieben, kann
mit zwei verketteten Manipulator-Vorrichtungen in folgenden Schritten
ablaufen. Dabei können
sich die beiden Manipulator-Vorrichtungen mit ihren Auslegern jeweils
in der Aufnahme-Stellung befinden:
- a) Einschub
Teil 1 auf einen Ausleger der vorderen Manipulator-Vorrichtung.
- b) Schwenken beider Ausleger der vorderen Manipulator-Vorrichtung
in die Abgabe-Stellung,
beispielsweise um 180°,
und Behandlung Teil 1.
- c) Schwenken des freien Auslegers der vorderen Manipulator-Vorrichtung
aus der Abgabe-Stellung, beispielsweise um 180°, zurück in die Aufnahme-Stellung.
- d) Einschub Teil 2 auf den Ausleger der vorderen Manipulator-Vorrichtung
und Ausschub Teil 2 vom Ausleger in der Abgabe-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung auf den Ausleger der hinteren
Manipulator-Vorrichtung in der Aufnahme-Stellung.
- e) Schwenken des freien Auslegers der vorderen Manipulator-Vorrichtung
aus der Abgabe-Stellung um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung.
- f) Schwenken beider Ausleger der vorderen und hinteren Manipulator-Vorrichtung
aus der Aufnahme-Stellung um 180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung der Teile 1 und 2.
- g) Schwenken des freien Auslegers der vorderen Manipulator-Vorrichtung
und des freien Auslegers der hinteren Manipulator-Vorrichtung aus
der Abgabe-Stellung um jeweils 180° zurück in die Aufnahme-Stellung.
- h) Einschub Teil 3 auf den Ausleger in der Aufnahme-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung
und Ausschub Teil 2 vom Ausleger in der Abgabe-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung und Einschub auf den Ausleger
der hinteren Manipulator-Vorrichtung
in der Aufnahme-Stellung und Ausschub Teil 1 vom Ausleger
in der Abgabe-Stellung
der hinteren Manipulator-Vorrichtung.
- i) Schwenken der beiden freien Ausleger der vorderen und hinteren
Manipulator-Vorrichtung
aus der Abgabe-Stellung um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung.
- j) Schwenken beider Ausleger der vorderen und hinteren Manipulator-Vorrichtung
aus der Aufnahme-Stellung um 180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung der Teile 3 und 2.
- k) Schwenken der beiden freien Ausleger der vorderen und hinteren
Manipulator-Vorrichtung
aus der Abgabe-Stellung um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung gemäß Schritt
i).
- l) Einschub Teil 4 auf den Ausleger in der Aufnahme-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung
und Ausschub Teil 3 vom Ausleger in der Abgabe-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung und Einschub auf den Ausleger
der hinteren Manipulator-Vorrichtung
in der Aufnahme-Stellung und Ausschub Teil 2 vom Ausleger
in der Abgabe-Stellung
der hinteren Manipulator-Vorrichtung.
- m) Schwenken der beiden freien Ausleger der vorderen und hinteren
Manipulator-Vorrichtung aus
der Abgabe-Stellung um 180° zurück in die Aufnahme-Stellung
gemäß Schritt
k).
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Diese
Verfahrensweise ist für
größere Behandlungsstationen
oder für
Teile mit komplizierten Oberflächen
von Vorteil. Selbstverständlich
können auch
mehr als zwei Manipulator-Vorrichtungen
miteinander verkettet werden.
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Die
Manipulator-Vorrichtung ist in ihrer Anwendung nicht auf ein Schwenken
in 90°-Schritten beschränkt. Es
kann jeder gewünschte
Winkelbereich vorgesehen werden. Der Schwenkbereich ist auch nicht
auf 180° begrenzt.
Er kann größer oder kleiner
sein, beispielsweise 270° oder
360° betragen, je
nach Erfordernis.
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Die
Teile können
taktweise in definierten Abständen
voneinander auf den Rollen mit einer längs der gesamten Manipulator-Vorrichtung
sich erstreckenden Schubvorrichtung eingeschoben und ausgeschoben
werden. Dabei ist eine Schubstange vorgesehen, die um einen Hub
in Durchlaufrichtung (und zurück)
mit Hilfe eines Antriebes verschiebbar ist. Auf der Länge der
Schubstange verteilt sind im bestimmten Abstand voneinander Mitnehmer
an der Schubstange angebracht, die in die Manipulator-Vorrichtung
hineinragen und als Anschlag und zum Mitnehmen der Teile dienen.
Dadurch werden die Teile stets um einen bestimmtem Hub weitertransportiert.
Der Abstand der Mitnehmer voneinander und der Hub der Schubstange
sind jeweils so abstimmbar, dass mit einem Mitnehmer ein Teil in
die Manipulator- Vorrichtung
hineingeschoben und mit einem davor angebrachten weiteren Mitnehmer
und einem weiteren Hub nach dem Schwenken der Manipulator-Vorrichtung
um 180° dieses
Teil aus der Vorrichtung hinausgeschoben werden kann. Durch diese
Ausbildung können
die Düsenstöcke der
Anlage derart installiert werden, dass nach Beendigung eines Arbeitshubes der
Schubvorrichtung die Teile exakt mit sensiblen Bereichen, beispielsweise
Tieflochbohrungen in den Wirkbereich einer entsprechenden Düsenbehandlung
mit einem Behandlungsmedium kommen.
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Vorteilhaft
sind die Mitnehmer beweglich an der Schubstange befestigt, beispielsweise
schwenkbar gelagert, indem sie beim Vorwärtshub der Schubstange als
Anschlag wirken und bei Rückwärtshub scharnierartig
wegschwenken. Dadurch kann auf ein Anheben und Absenken der Schubstange
bei starrer Anbringung der Mitnehmer verzichtet werden.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit zwei Varianten an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Innenansicht einer Behandlungsstation mit einer Manipulator-Vorrichtung,
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2 die
Draufsicht nach 1,
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3 die
Manipulator-Vorrichtung in der Seitenansicht,
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4 die
Manipulator-Vorrichtung mit einem um 180° geschwenkten Ausleger,
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5 die
Draufsicht auf die Manipulator-Vorrichtung nach 4,
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6 ein
Verfahrensschritt zur Handhabung eines zu behandelnden Teiles,
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7 ein
Folgeschritt nach 6,
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8 ein
Folgeschritt nach 7,
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9 ein
Folgeschritt nach 8,
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10 eine
Innenansicht einer Behandlungsstation mit zwei Manipulator-Vorrichtungen,
-
11 die
Draufsicht auf die Manipulator-Vorrichtungen nach 10 in
verketteten Grundstellungen der Ausleger,
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12 ein
Verfahrensschritt mit einer Anordnung von zwei verketteten Manipulator-Vorrichtungen zur
Handhabung von mehreren Teilen in der Behandlungsstation,
-
13 ein
Folgeschritt nach 12,
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14 ein
Folgeschritt nach 13,
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15 ein
Folgeschritt nach 14,
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16 ein
Folgeschritt nach 15,
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17 ein
Folgeschritt nach 16,
-
18 ein
Folgeschritt nach 17,
-
19 ein
Folgeschritt nach 18,
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20 ein
Folgeschritt nach 19.
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21 ein
Folgeschritt nach 20,
-
22 ein
Folgeschritt nach 21,
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23 ein
Folgeschritt nach 22,
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24 ein
Folgeschritt nach 23.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der ersten Variante der Erfindung nach 1 und 2 sowie
der zweiten Variante nach 10 und 11 handelt
es sich um Behandlungsstationen 5 zur Oberflächenbehandlung
der mit 1, 2, 3, 4 bezeichneten
Teile, insbesondere zum Waschen, Spülen und Trocknen. Bei den Teilen
kann es sich um Getriebegehäuse,
Kurbelgehäuse
oder Zylinderköpfe
von Motoren oder anderen technischen Komponenten mit einer komplizierten
Oberflächenstruktur
handeln, die Tieflochbohrungen, Sacklochbohrungen, Einbuchtungen,
Ausnehmungen, Vertiefungen oder andere schwer zugängliche
oder nicht leerlaufende Bereiche 6 aufweisen.
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Bei
der Behandlungsstation 5 der ersten Variante handelt es
sich um eine Anlage mit einer Manipulator-Vorrichtung 7,
während
die Anlage der zweiten Variante zwei miteinander verkettete Manipulator-Vorrichtungen 7 aufweist.
Beide Manipulator-Vorrichtungen sind baugleich und deshalb mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Die Manipulator-Vorrichtungen 7 sind in Behandlungskammern 8 eingebaut, in
denen Düsenstöcke 9 mit
Strahl-, Spritz- oder Sprühdüsen 10 installiert
sind. Einzelne Düsenstöcke 11 sind
mit Strahl- oder Spritzdüsen 12 ausgestattet, die
in einem geringen Abstand an die Oberfläche der Teile 1, 2, 3, 4 heranreichen
und zum Ausspritzen von Tiefloch- oder Sacklochbohrungen 6 bestimmt
sind. Die Teile 1, 2, 3, 4 werden
in einer vorgegebenen durch einen Pfeil markierten Durchlaufrichtung
durch die Behandlungsstation 5 hindurchtransportiert mit Hilfe
der Manipulator-Vorrichtung 7. Ferner werden die Teile 1, 2, 3, 4 mit
der Manipulator-Vorrichtung 7 gedreht und gewendet und
dadurch einer gezielten Behandlung ausgesetzt.
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Die
Manipulator-Vorrichtung 7 hat zwei Ausleger 13, 14,
und jeder Ausleger ist für
die Aufnahme eines Teils 1, 2, 3, 4 ausgeführt. Ein
Ausleger 13, 14 kann unabhängig vom anderen betätigt werden.
Dadurch sind beide Ausleger 13, 14 in eine gegenüberliegende
und beab standete Stellung bringbar (6), in der
zwischen beiden Auslegern 13, 14 ein Teil 1, 2, 3, 4 in
Auflagern 15 (Rollen) aufnehmbar ist. Beide Ausleger 13, 14 können dann
gemeinsam unter Mitnahme eines Teils von einer Aufnahme-Stellung,
einer ersten Grundstellung (6 und 12) unter
Einschluss eines Schwenkbereiches von 180° in eine Abgabe-Stellung, der
zweiten Grundstellung (8 und 17) geschwenkt
werden. Ferner kann ein Ausleger 13, 14 aus der
einen Grundstellung in die andere geschwenkt werden, so dass dieser
Ausleger dann wieder bereit ist, ein weiteres Teil aufzunehmen.
Gleichzeitig kann ein anderes Teil vom zweiten Ausleger abgegeben
werden. Im Schwenkbereich der Ausleger 13, 14 sind
Einrichtungen 9, 10, 11, 12 zur
Oberflächenbehandlung
in der Behandlungsstation 5 vorhanden, wie bereits vorstehend
beschrieben. Die beiden Ausleger 13, 14 sind um
eine quer zur Durchlaufrichtung der Behandlungsstation 5 angeordnete
Achse 16 schwenkbar gelagert und werden über jeweils
eine mit je einem Antrieb 17 gekuppelte Antriebswelle 18, 19 betätigt. Die
Antriebswellen 18, 19 sind auf der Achse 16 drehbar
gelagert und an den Enden der Ausleger 13, 14 an
Lagerkonsolen 20, 21 befestigt (5 und 11).
Die Ausleger 13, 14 können als zweizinkige Gabeln
wie bei einem Gabelstapler ausgeführt sein, wobei jede einzelne
Gabel als Auflager mit Rollen 15 ausgerüstet ist, auf denen die Teile 1, 2, 3, 4 leicht
bewegt werden können.
Es kann vorteilhaft sein, bei verhältnismäßig großen Teilen Paletten zu benutzen, auf
denen die Teile aufliegen. Alternativ können die Ausleger 13, 14 auch
als Plattformen ausgeführt sein.
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Bei
der Ausführung
mit einer Manipulator-Vorrichtung 7 gemäß 1 und 2 kann
diese automatisch in der Weise gesteuert werden, dass die Handhabung
von Teil 1 und Teil 2 in folgenden Verfahrensschritten
abläuft:
- a) Einschub Teil 1 auf Ausleger 13 in
der Aufnahme-Stellung, (6).
- b) Schwenken beider Ausleger 13, 14 gemeinsam um
180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung Teil 1, (7 und 8).
- c) Schwenken des freien Auslegers 13 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung.
- d) Einschub Teil 2 auf Ausleger 13 in der
Aufnahme-Stellung und Ausschub des behandelten Teils 1 vom
Ausleger 14 in der Abgabe-Stellung, (9).
- e) Schwenken des freien Auslegers 14 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, (9).
- f) Schwenken beider Ausleger 13, 14 gemeinsam um
180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung Teil 2 gemäß Schritt
b) (7 und 8).
- g) Schwenken des freien Auslegers 13 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, gemäß Schritt
c).
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Bei
der Ausführung
mit zwei Manipulator-Vorrichtungen 7 gemäß 10 und 11 sind deren
Funktionsweisen aufeinander abgestimmt. Der Abstand voneinander
ist derart bemessen, dass in einander zugewandten Grundstellungen
der Ausleger 14, 13 das freie Ende eines Auslegers 14 der
einen Manipulator-Vorrichtung 7 und das freie Ende eines
Auslegers 13 der nachfolgenden Manipulator-Vorrichtung 7 eine
Verbindung zur Übergabe
von Teilen 1, 2, 3, 4 bilden,
d.h. die beiden freien Enden der Ausleger 13, 14 stoßen ohne
großen
Abstand aneinander, so dass eine Übergabe von einem Ausleger
14 zum anderen Ausleger 13 auf einfache Weise möglich ist.
Bei dieser Variante mit zwei Manipulator-Vorrichtungen 7 können diese
automatisch in der Weise gesteuert werden, dass die Handhabung von Teil 1 bis
Teil 4 in folgenden Verfahrensschritten abläuft:
- a) Einschub Teil 1 auf Ausleger 13 der
vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 in der Aufnahme-Stellung,
gemäß 12.
- b) Schwenken beider Ausleger 13, 14 in die
Abgabe-Stellung und Behandlung Teil 1, gemäß 13.
- c) Schwenken Ausleger 13 der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 aus
der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, 14.
- d) Einschub Teil 2 auf Ausleger 13 der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 und
Ausschub Teil 1 vom Ausleger 14 in der Abgabe-Stellung
der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 auf
Ausleger 13 der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 in
der Aufnahme-Stellung 15.
- e) Schwenken des freien Auslegers 14 der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 aus
der Abgabe-Stellung um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, 16.
- f) Schwenken beider Ausleger 13, 14 der vorderen
und hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus der Aufnahme-Stellung
um 180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung der Teile 1 und 2, 17.
- g) Schwenken des freien Auslegers 13 der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 und
des freien Auslegers 13 der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus
der Abgabe-Stellung um jeweils 180° zurück in die Aufnahme-Stellung, 18.
- h) Einschub Teil 3 auf Ausleger 13 in der
Aufnahme-Stellung der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 und Ausschub
Teil 2 vom Ausleger 14 in der Abgabe-Stellung
und Einschub auf Ausleger 13 der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 in
der Aufnahme-Stellung und Ausschub Teil 1 vom Ausleger 14 in
der Abgabe-Stellung der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7, 19.
- i) Schwenken der beiden freien Ausleger 14, 14 der
vorderen und hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung, 20.
- j) Schwenken beider Ausleger 13, 14 der vorderen und
hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus der Aufnahme-Stellung
um 180° in
die Abgabe-Stellung und Behandlung der Teile 3 und 2, 21.
- k) Schwenken der beiden freien Ausleger 13, 13 der
vorderen und hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung entsprechend Schritt i), 22.
- l) Einschub Teil 4 auf Ausleger 13 in der
Aufnahme-Stellung der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 und Ausschub
Teil 3 vom Ausleger 14 in der Abgabe-Stellung
und Einschub auf Ausleger 13 der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 in
der Aufnahme-Stellung und Ausschub Teil 2 vom Ausleger 14 in
der Abgabe-Stellung der hinteren Manipulator-Vorrichtung 7, 23.
- m) Schwenken der beiden freien Ausleger 13, 14 der
vorderen und hinteren Manipulator-Vorrichtung 7 aus der Abgabe-Stellung
um 180° zurück in die
Aufnahme-Stellung entsprechend Schritt k), 24.
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Es
ist auch eine andere Reihenfolge der Verfahrensschritte denkbar.
Wird beispielsweise mit dem Verfahrensschritt gemäß der Stellung
der Ausleger nach 15 begonnen, so sind alle folgenden
Verfahrensschritte sinngemäß aus den
vorstehenden Verfahrensschritten abzuleiten. Es wird darauf verzichtet,
die neue Reihenfolge aufzuzählen.
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Die
Manipulator-Vorrichtung 7 ist als Wendestation ausgeführt und
kann jeweils ein verschmutztes Teil 1, 2, 3, 4 von
einer äußeren Transportbahn 22 übernehmen
und einen 180° Überkopfschwenk
(auch in Schritten) in Durchlaufrichtung der Behandlungsstation 5 ausführen und
das gereinigte Teil an der Anschlussseite der äußeren Transportbahn 23 zum
Weitertransport abgeben. Mit der Manipulator-Vorrichtung 7 kann
eine intensive Behandlung der Teile 1, 2, 3, 4 und
weiterer Teile im kontinuierlichen Betrieb auch an der zunächst nicht
direkt erreichbaren Unterseite und einer Stirnseite erfolgen. Um
darüber
hinaus alle Flächen
der Teile 1, 2, 3, 4, auch die
bisher nicht direkt behandelbare zweite Stirnseiten zu behandeln,
wird die Kombination von zwei baugleichen hintereinander angeordneten
Manipulator- Vorrichtungen 7 gemäß 10 und 11 verwendet,
so dass Teile wechselseitig auf der Boden- oder Kopfseite behandelt
werden.
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Bei
einem Schwenk der beiden Ausleger 13, 14 mit einem
dazwischen aufgenommenen Teil 1, 2, 3, 4 in
Durchlaufrichtung um 90° befindet
sich das Teil 1 mit seiner vorher nicht direkt behandelbaren
Stirnseite direkt gegenüberliegend
im Deckenbereich der Behandlungsstation. Dort sind Strahl-, Spritz-
oder Blasdüsen 12 installiert.
Diese Düsen
können
mit sehr geringen Abstand gegenüber
der Oberfläche des
Teiles 1 angebracht, insbesondere direkt Sacklochbohrungen
oder anderen problematisch zu behandelnde Partien 6 gegenüberliegend
angeordnet sein, so dass das mit hohem Druck aus den Düsen austretendes
Behandlungsmedium auch Tiefe Sacklochbohrungen auswaschen bzw. ausblasen
kann. Die 90° Stellung
(7) kann für
eine bestimmte Behandlungsdauer aufrechterhalten werden oder die Schwenkbewegung
kann mit verminderter Geschwindigkeit entlang der Düsen erfolgen.
Selbstverständlich
kann auch jede andere Winkelstellung vorgesehen werden. Es müssen dann
lediglich die entsprechende Düseninstallation
und nicht dargestellte Endschalter vorteilhaft in der dazu passenden
Winkelstellung angebracht sein. Nach Vollendung des 180° Überkopfschwenks
der Ausleger 13, 14 befindet sich das Teil 1 mit
der vorher dem Boden der Behandlungsstation zuweisenden Unterseite
dann in einer zur Decke der Behandlungsstation 5 hin gerichteten oberen
Lage. In diesem Bereich der Decke sind in sehr geringen Abstand
gegenüber
der Oberfläche des
Teils weitere Strahl-/Spritz oder Blasdüsen 12 installiert,
mit denen wieder mit hohem Druck Behandlungsmedium direkt in die
dort positionierten Sacklochbohrungen 6 eingespritzt oder
eingeblasen werden kann. Bei der Überkopfschwenkung des Teiles werden
die vorher an der Oberseite befindlichen nicht leergelaufenen Sacklochbohrungen
ausgegossen.
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Für den Einschub
und den Ausschub der Teile 1, 2, 3, 4 auf
die Ausleger 13, 14 oder von den Auslegern herunter
oder von einem Ausleger auf den nächsten ist eine linear wirkende
Schubvorrichtung 24 vorgesehen, die in Längsrichtung
der Durchlaufrichtung angebracht ist. Die Schubvorrichtung 24 befindet
sich vor der vorderen Manipulator-Vorrichtung 7 und besitzt
eine Schubstange 25, die im Abstand parallel zu den Auslegern 13, 14,
vorzugsweise in der Mitte zwischen den Auslegern angeordnet ist (11).
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Die
Rollen 15 sind jeweils an den gegenüberliegenden Längsseiten
der Ausleger 13, 14 als Randrollen ausgeführt, wodurch
in der Mitte ein durchgängiger
Bereich (11) für Mit nehmer 26 der
Schubstange 25 gebildet ist. Die Mitnehmer 26 sind
beweglich als Klappscharniere an der Schubstange 25 befestigt.
Die Schubstange 25 führt
einen Vorwärts-Transporthub aus,
wobei die Mitnehmer 26 als Anschläge für die Teile 1, 2, 3, 4 dienen.
Nach Beendigung des Vorwärts-Hubes
erfolgt eine Rückwärts-Leerhub.
Der Abstand der Mitnehmer 26 voneinander ist gleich groß und auf
die Länge
der Ausleger 13, 14 abgestimmt, so dass mit einem
Mitnehmer 26 ein Einschub mit einem Vorwärts-Hub
der Schubstange 25 erfolgen und nach dem Überkopfschwenk um
180° mit
dem davor angebrachten Mitnehmer 26 ein Ausschub erfolgt.
Beim Rückwärtshub der Schubstange
werden die Mitnehmer 26, entweder durch einen nicht dargestellten
Antrieb oder entgegen der Wirkung einer Feder außer Eingriff mit dem Teil gebracht.