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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Palettenumtransfersystem
zum Transfer einer Palette, auf der ein Werkstück zwischen
einer Werkzeugmaschine, zum Beispiel einem Horizontal-Bearbeitungszentrum,
und einer Palettenbeförderungsvorrichtung, die einen Stapelkran
aufweist, angeordnet ist.
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Patentdokument
1 offenbart eine herkömmliche Werkzeugmaschine, die einen
Palettenaustauscher aufweist, bei dem eine Palette, auf der ein Werkstück
angeordnet ist, durch Drehung der Palette zwischen einer bearbeitungsseitigen
Position und einer Bereitschaftsposition ausgetauscht wird. In der herkömmlichen
Werkzeugmaschine wird, wie in Patentdokument 1 offenbart, ein Stapelkran
verwendet, wenn eine Palette zwischen der Bereitschaftsposition der
Werkzeugmaschine und einer Paletten-Unterbringungsstelle, die getrennt
von der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, ausgetauscht und transportiert
wird. Der Stapelkran ist in der Lage sich auf einer Schiene zwischen
der Werkzeugmaschine und der Paletten-Unterbringungsstelle zu bewegen,
wobei er durch Arme nach vorne geschoben und zurückgezogen
wird und gehoben und abgesenkt wird. Bei der herkömmlichen
Werkzeugmaschine wird der Stapelkran an eine vorgegebene Position
auf der Schiene bewegt, wobei er durch Ausfahren der Arme nach vorne
in Richtung zur Bereitschaftsposition vorgeschoben wird. Hierbei
wird er hochgehoben und empfängt eine Palette von der Bereitschaftsposition,
wobei diese zu der Paletten- Unterbringungsstelle transportiert wird,
nachdem die Palette durch ein Einfahren der Arme in Richtung zu
einer Schienenseite zurückgezogen wird. Es sollte erwähnt
werden, dass der Transfervorgang, bei dem die Palette von dem Stapelkran
zu einer Bereitschaftsposition transferiert wird, in Umkehrrichtung
zu dem Aufnahmevorgang der Palette durchgeführt wird. Der
Stapelkran wird durch Ausfahren der Arme in Richtung zur Bereitschaftsposition
in eine vorgegebene Position vorgeschoben, und dann derart abgesenkt,
um eine Palette in die Bereitschaftsposition zu transferieren.
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Jedoch
kann die Ausfahrlänge der Arme im Stapelkran lang werden,
wenn, wie oben beschrieben, eine Palette direkt aufgenommen und
zwischen der Bereitschaftsposition und dem Stapelkran transferiert
wird. Deswegen ist abhängig von der Armfestigkeit das Gewicht
des auf einer Palette anzuordnenden Werkstücks begrenzt.
Ferner wird ein größerer Einbauraum und Arbeitsraum
notwendig, was in höheren Kosten resultiert, wenn die Armgröße
(das heißt ein Stapelkran) erhöht wird, um die
Armfestigkeit zu verbessern, wobei so ein Kran für eine
herkömmliche Werkzeugmaschine nicht verwendet werden kann.
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Deswegen
offenbart zum Beispiel Patentdokument 2 eine herkömmliche
Werkzeugmaschine, bei der eine Zwischenstation zwischen einer vorgegebenen
Position eines Stapelkrans und einer Bereitschaftsposition derart
vorgesehen ist, um die Ausfahrlänge der Arme zu verkürzen.
- [Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Nummer 2003-340673
- [Patentdokument 2] Japanische
ungeprüfte Patentveröffentlichung Nummer 1986-33416
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Jedoch
vergrößert sich eine Vorrichtungsgröße
und ein Vorrichtungsaufbau wird komplizierter, wenn eine Zwischenstation
vorgesehen wird. Deswegen wird ein gleichmäßiger
Transfer einer Palette zwischen einer Bereitschaftsposition einer
Werkzeugmaschine und einem Stapelkran und eine Rationalisierung
des Transferaufbaus benötigt.
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Deswegen
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Palettentransfersystem vorzusehen,
das in der Lage ist, eine Palette zwischen einer Werkzeugmaschine
und einer Palettenbeförderungsvorrichtung gleichmäßig
zu transferieren und den Aufbau zu rationalisieren.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Um
die Aufgabe zu erreichen, besteht ein erster Aspekt der vorliegenden
Erfindung in einem Palettentransfersystem zum Transfer einer Palette zwischen
einer Paletten-Bereitschaftsposition und einer Palettenbeförderungsvorrichtung.
Die Paletten-Bereitschaftsposition entspricht einer Position bevor
die Palette auf eine Bearbeitungsposition in einer Werkzeugmaschine
transferiert wird, und die Palettenbeförderungsvorrichtung
beinhaltet eine Kranvorrichtung, die sich auf einer Schiene, die
von der vorwärts gerichteten Seite der Paletten-Bereitschaftsposition
in der rechten und linken Richtung vorgesehen ist, bewegen kann,
die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
vorgeschoben und zurückgezogen werden kann, und die hochgehoben
und abgesenkt werden kann. Die Palette wird durch die Kranvorrichtung,
die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung an
der vorwärts gerichteten Position der Paletten-Bereitschaftsposition
vorgeschoben und zurückgezogen wird, transferiert. Eine
Zwischenstation ist derart vorgesehen, so dass eine Palette zeitweise
zwischen der vorderen Seitenposition und der Paletten-Bereitschaftsposition
angeordnet wird. Die Zwischenstation beinhaltet ein Paar von Hebearmen,
die durch eine Hebevorrichtung gehoben werden, um die Palette in
der Paletten-Obergangs-Anordnungs-Position zu tragen.
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Eine
Beförderungsplatte, auf der die Palette angeordnet wird,
und Transfermittel, die die Beförderungsplatte horizontal
zu einer Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position bewegen,
sind bei der Paletten-Bereitschaftsposition vorgesehen. Die in der
Paletten-Bereitschaftsposition auf der Beförderungsplatte
befindliche Palette wird durch eine horizontale Bewegung der Beförderungsplatte
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position transportiert,
und dann wird die Palette von der Werkzeugmaschine auf die Zwischenstation
transferiert, wobei sie durch die hochgehobenen Hebearme getragen
wird. Die Kranvorrichtung wird in Richtung zur Zwischenstationsseite
vorgeschoben, um in einen Raum einzutreten, der sich an einer unteren
Palettenseite zwischen den Hebearmen befindet, und die Palette wird von
der Zwischenstation zu der Palettenbeförderungsvorrichtung
durch relatives Auf- und Abbewegen der Kranvorrichtung und der Hebearme
transferiert. Die Palette wird durch die Hebearme in der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position
getragen.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Palettentransfersystem
nach dem ersten Aspekt, wobei die Beförderungsplatte einen
ersten Positionierstift beinhaltet, um eine Position einer Palette,
die sich in einem auf der Beförderungsplatte angeordneten
Zustand befindet, zu erfassen, und die Kranvorrichtung beinhaltet
einen zweiten Positionierstift, um eine Position einer Palette,
die sich in einem durch die Kranvorrichtung getragenen Zustand befindet,
zu erfassen. Ferner beinhaltet die Palette ein Stiftloch, das dazu
in der Lage ist, dass sowohl ein erster Positionierstift als auch
ein zweiter Positionierstift eingeführt wird, und sowohl
das Stiftloch für den ersten Positionierstift als auch
ein Stiftloch für den zweiten Positionierstift werden mit
diesem Stiftloch geteilt.
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Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Palettentransfersystem
nach dem ersten und zweiten Aspekt, wobei die Zwischenstation benachbart
zu der Paletten- Bereitschaftsposition vorgesehen ist. Ein Paar von
Tragewänden steht zwischen den Hebearmen vor. Eine Vielzahl
von Gleitstücken sind in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
an einer gegenüberliegenden Seite der Tragewände
angeordnet. Die Beförderungsplatte, die von der Paletten-Bereitschaftsposition
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position bewegt wurde,
wird derart getragen, so dass sie durch die Gleitstücke
horizontal bewegbar ist. Die Kranvorrichtung wird zwischen die Tragewände
eingeführt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist eine Zwischenstation zwischen einer Schiene
und einer Paletten-Bereitschaftsposition vorgesehen, um eine Palette
zeitweise anzuordnen. Die Palette wird unter Verwendung der Zwischenstation
als eine Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position transferiert. Deswegen
kann eine Ausfahr- und Einfahrlänge der Arme in Rückwärts-
und Vorwärtsrichtung verkürzt werden, was eine
Kranvorrichtungsgröße verringert. Ferner ist es
nicht notwendig, das Gewicht eines auf einer Palette angeordneten
Werkstücks zu beschränken. Folglich wird die Flexibilität
verbessert und das Palettentransfersystem kann für eine
Palettenbeförderungsvorrichtung, die eine herkömmliche
Kranvorrichtung aufweist, verwendet werden.
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Ferner
sind an der Zwischenstation ein Hebearmpaar und eine Hebevorrichtung
vorgesehen. Das Hebearmpaar trägt die Palette in der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position,
und die Hebevorrichtung hebt und senkt den Hebearm. In der Paletten-Bereitschaftsposition
sind eine Beförderungsplatte und Transfermittel vorgesehen.
Die Beförderungsplatte kann die Palette darauf anordnen,
und die Transfermittel dienen zur horizontalen Bewegung der Beförderungsplatte
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position. In dem Palettentransfersystem
wird die Palette auf der Beförderungsplatte durch horizontales
Bewegen der Beförderungsplatte aus der Paletten-Bereitschaftsposition
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position befördert,
und durch die hochgehobenen und abgesenkten die Palette tragenden
Hebear me von der Beförderungsplatte zu der Zwischenstation
transferiert. Ferner wird die Kranvorrichtung in Richtung zur Zwischenstationsseite
derart bewegt, um in einen Raum zwischen den Hebearmen auf einer
unteren Palettenseite einzutreten, und die in der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position
durch die Hebearme getragene Palette wird durch relatives Auf- und
Abbewegen zwischen der Kranvorrichtung und den Hebearmen von den
Hebearmen zu der Kranvorrichtung transferiert. Daher ist es nicht
notwendig, eine Antriebsvorrichtung zum Anheben und Absenken einer
Beförderungsplatte auf der Paletten-Bereitschaftspositionsseite
vorzusehen, und ein Werkzeugaufbau auf der Paletten-Bereitschaftsseite,
das heißt ein Aufbau der Werkzeugmaschine, kann vereinfacht
werden. Eine Palette kann gleichmäßiger und stabiler
transferiert werden, als bei einem System, bei dem die Palette durch
Auf- und Abbewegen einer Beförderungsplatte transferiert
wird, wenn ein schweres Werkstück transferiert wird.
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Ferner
kann ein größerer Raum zum Eintreten der Kranvorrichtung
auf der Unterseite der Palette erhalten werden, weil das Transfermittel
für eine Beförderungsplatte auf der Werkzeugmaschinenseite
vorgesehen ist, wobei die Palette durch Hebearme hochgehoben und
getragen wird, und die Beförderungsplatte zurückgezogen
wird, wenn die Kranvorrichtung eingetreten ist.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Beförderungsplatte
einen ersten Positionierstift, um eine Position einer Palette, die
sich in einem Zustand befindet, in dem sie auf der Platte angeordnet
ist, zu erfassen. Die Kranvorrichtung beinhaltet einen zweiten Positionierstift, um
die Position einer Palette, die sich in einem Zustand befindet,
in dem sie durch die Vorrichtung getragen wird, zu erfassen. Die
Palette beinhaltet ein Stiftloch, das dazu in der Lage ist, sowohl
den ersten Positionierstift als auch den zweiten Positionierstift einzuführen,
und dass das Stiftloch für den ersten Positionierstift
und das Stiftloch für den zweiten Positionier stift mit
diesem Stiftloch geteilt werden. Deswegen kann ein Aufbau zum Erfassen
der Position der Palette vereinfacht werden, was im Ergebnis dazu
führt, dass eine Palette vereinfacht werden kann, und dass
Kosten reduziert werden können.
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Gemäß dem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich
zu dem ersten Aspekt die Zwischenstation benachbart zu der Paletten-Bereitschaftsposition
vorgesehen. Ein Paar von Tragewänden steht zwischen den
Hebearmen vor und eine Vielzahl von Gleitstücken ist in
der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung auf
gegenüberliegenden Seiten der Tragewände angeordnet.
Die Beförderungsplatte, die von der Paletten-Bereitschaftsposition
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position bewegt wird,
wird durch die Gleitstücke derart getragen, so dass sie
horizontal bewegbar ist. Deswegen bewirkt das Gewicht eines Werkstücks
keine Verformung der Beförderungsplatte oder einen Ausfall
des Transfermittels, wenn eine Palette von der Paletten-Bereitschaftsposition
zu der Paletten-Übergangs-Anordnungs-Position transferiert
wird. Folglich kann das Palettentransfersystem mit einem größeren
Werkstück richtig umgehen.
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1 ist
eine Draufsicht, die die Anordnung einer Palettenbeförderungsvorrichtung
und eines Horizontal-Bearbeitungszentrums veranschaulicht;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, um einen Zustand zu veranschaulichen,
bei dem die Beförderungsplatte in einer Bereitschaftsposition
ist;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, um den Zustand zu veranschaulichen,
bei dem die Beförderungsplatte auf eine Zwischenstationsseite
vorgeschoben ist;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Zwischenstation;
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5 ist
eine Vorderansicht, um einen Zustand zu veranschaulichen, bei dem
eine Palette durch die Beför derungsplatte zu der Zwischenstation befördert
ist;
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6 ist eine schematische Ansicht, um zu veranschaulichen,
dass die Palette zwischen einem Horizontal-Bearbeitungszentrum und
einer Palettenbeförderungsvorrichtung transferiert wird;
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Ein
Palettentransfersystem als eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht, die die Anordnung einer Palettenbeförderungsvorrichtung 1 und
Horizontal-Bearbeitungszentren 2, 2 veranschaulicht. Darüber
hinaus entspricht eine x-Achsenrichtung einer horizontalen Richtung
eines Palettentransfersystems, eine z-Achsenrichtung einer Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung des Systems, und eine y-Achsenrichtung
(eine hinein und heraus Richtung in 1), die
die x-Achse und die z-Achse vertikal kreuzt, entspricht einer Vertikalrichtung
des Systems.
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Ein
Horizontal-Bearbeitungszentrum 2 ist in x-Richtung und
in y-Richtung, die einer Vertikalrichtung entspricht, bewegbar und
beinhaltet eine Hauptspindel 2a als eine Drehachse in z-Achsenrichtung. Der
Bearbeitungszentrum-Hauptkörper beinhaltet benachbart ein
Werkzeugmagazin 3 zum Unterbringen von Werkzeugen an einer
linken Seite davon, wobei die Werkzeuge T, T --an die Hauptspindel 2a angebracht
werden sollen. Ferner ist ein Bearbeitungsraum 4 zum Bearbeiten
eines Werkstücks (nicht dargestellt), das auf einer in
einer Bearbeitungsposition Q1 positionierten Palette, angeordnet
ist, auf einer vorwärts gerichteten Seite der Hauptspindel 2a vorgesehen.
Eine Betriebstür 5 zum Öffnen und Schließen
des Bearbeitungsraums 4 ist auf einer rechten Seite des
Bearbeitungsraums 4 angeordnet. Ferner ist ein Palettenaustauscharm 6 zum
Austauschen der Palette P zwischen einer bearbeitungsseitigen Position
Q2 und einer Bereit schaftsposition Q3 auf der vorwärts
gerichteten Seite des Bearbeitungszentrum-Hauptkörpers
vorgesehen. Die bearbeitungsseitige Position Q2 dient zum Transfer
der Palette P zu der Bearbeitungsposition Q1.
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Der
Palettenaustauscharm 6 weist ein Paar von Halteteilen 7 und 7 auf,
die in einer Draufsicht eine U-Form haben und ist durch eine nicht
veranschaulichte Antriebsvorrichtung in der Lage, sich in der horizontalen
Ebene zu drehen, wobei er auf einer zur y-Achsenrichtung parallelen
Welle zentriert ist. Eine Antriebsvorrichtung ermöglicht
mit einem Ölzylinder und Ähnlichem ein Hochheben
und Absenken des Palettenaustauscharms 6. Durch die horizontale Drehbewegung
und die Auf- und Abbewegung des Austauscharms 6 wird die
Palette P, die in der bearbeitungsseitigen Position Q2 ein bearbeitetes
Werkstück darauf aufweist, mit der Palette P, die in der
Bereitschaftsposition Q3 ein unbearbeitetes Werkstück darauf
aufweist, ausgetauscht und dann wird eine Position jeder Palette
erfasst. Eine Vorderabdeckung 8 ist zum Schließen
des Vorderteils des Bearbeitungsraums 4 an dem Palettenaustauscharm 6 angebracht.
Ferner weisen die Halteteile 7 und 7 des Palettenaustauscharms 6 einen
Austausch-Übergang-Positionierstift (nicht dargestellt)
auf, der, wie nachstehend beschrieben, in ein zweites Stiftloch
einer Palette P eingefügt werden kann, und die Position
der Palette P in jedem Halteteil 7 wird durch den Austausch-Übergang-Positionierstift
erfasst, wenn der Palettenaustauscharm 6 gedreht wird.
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Eine
Palettenstation 21, die in der Bereitschaftsposition Q3
vorgesehen ist, wird mit Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert.
Die Palettenstation 21 erfasst eine Position der Palette
P in der Bereitschaftsposition Q3 und lädt die Palette
P zwischen der Bereitschaftsposition Q3 und einer Zwischenstation 14 um. 2 ist
eine perspektivische Ansicht, um einen Zustand zu veranschaulichen,
bei dem eine Beförderungsplatte 22 in der Bereitschaftsposition
Q3 ist. 3 ist eine perspek tivische Ansicht,
um einen Zustand zu veranschaulichen, bei dem die Beförderungsplatte 22 auf
eine Seite einer Zwischenstation 14 vorgeschoben ist.
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Die
Palettenstation 21 beinhaltet die Beförderungsplatte 22,
einen ersten Zylinder (Transfermittel) 23, einen zweiten
Zylinder (Transfermittel) 24, ein Führungsteil
und einen Beförderungsplatten-Positionierstift 26.
Die Beförderungsplatte 22 bewegt sich in der Zwischenstation 14 durch
Gleiten in z-Achsenrichtung zwischen der Bereitschaftsposition Q3
und der Übergang-Anordnungs-Position Q4. Der erste und
zweite Zylinder 23 und 24 dienen zum Schieben der
Beförderungsplatte 22. Das Führungsteil
weist zum Führen des Gleitens der Beförderungsplatte 22 eine
Vielzahl von Gleitstücken 25, 25, ---
auf. Der Beförderungsplatten-Positionierstift 26 erfasst
eine Position der Beförderungsplatte 22 in der
Bereitschaftsposition Q3.
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Die
Beförderungsplatte 22 ist ein Plattenkörper,
der in der Lage ist, die Palette P im Zustand des Plazierens der
Platte auf einer oberen Oberfläche davon anzuordnen. Die
Beförderungsplatte 22 weist erste Positionierstifte 27, 27,
--- auf, die sowohl von der linken als auch von der rechten Seitenkante
der Vorderseite und sowohl von der linken als auch von der rechten
Seitenkante der Rückseite vorstehen. Diese ersten Positionierstifte 27, 27,
--- können in ein auf der Palette P vorgesehenes erstes
Stiftloch (nicht dargestellt) eingesetzt werden. Deswegen kann die Beförderungsplatte 22 eine
Position der Palette P erfassen, während die vertikale
Bewegung der Palette P nicht begrenzt wird. Ferner weist die Beförderungsplatte 22 ein
Beförderungsplatten-Positionierloch 28 auf, das
ungefähr im Mittelteil davon vorgesehen ist, in das der
Beförderungsplatten-Positionierstift 26 eingesetzt
werden kann, um die Beförderungsplatte 22 in der
Bereitschaftsposition Q3 zu positionieren. Es sollte erwähnt
werden, dass die Beförderungsplatte 22 ein wenig
kleiner als die Palette P ausgebildet ist. Ein Umfangskantenteil
der Palette P steht weiter nach außen vor, als der Umfangskantenteil
der Beförderungsplatte 22, wenn die Palette P
auf der Beförderungsplatte 22 positioniert ist.
Ferner sind in den vier Ecken des Umfangkantenteils der Palette
P zweite Stiftlöcher (nicht dargestellt) vorgesehen.
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Ferner
sind sowohl der erste Zylinder 23 als auch der zweite Zylinder 24 derart
angebracht, um in z-Achsenrichtung auszufahren und einzufahren,
so dass die Beförderungsplatte 22 in der z-Achsenrichtung
bewegt werden kann. Bei einer sogenannten Kind-Eltern-Beziehung
wird der zweite Zylinder 24 derart angebracht, um entsprechend
des Ausfahrens und Einfahrens des ersten Zylinders 23 eine
Bewegung in z-Achsenrichtung zu ermöglichen. Die Beförderungsplatte 22 wird
mit dem zweiten Zylinder 24 mit einer Verbindungsplatte 29 verbunden.
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Ferner
beinhaltet das Führungsteil die Vielzahl von in z-Achsenrichtung
angebrachten Gleitstücken 25, 25, ---.
Das Führungsteil führt auf der rechten und linken
Seite der Beförderungsplatte 22 eine Unterfläche
der beiden Kanten, wenn die Beförderungsplatte 22 gleitet.
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Zusätzlich
ist in der Bereitschaftsposition Q3 der Beförderungsplatten-Positionierstift 26 auf
einer Unterseite der Beförderungsplatte 22 vorgesehen, um
sich vertikal in y-Achsenrichtung durch eine hydraulische Vorrichtung
(nicht dargestellt) zu bewegen. Mit dieser vertikalen Bewegung kann
die Beförderungsplatte 22 in der Bereitschaftsposition
Q3 positioniert und gelöst werden.
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In
einer Fabrik werden eine Vielzahl von den Horizontal-Bearbeitungszentren 2,
die einen Palettenaustauscharm, wie zum Beispiel den Palettenaustauscharm 6,
und eine Palettenstation, wie zum Beispiel die Palettenstation 21,
beinhalten, in horizontaler Richtung derart angeordnet, dass sie
die gleiche Anordnung aufweisen.
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Andererseits
ist eine Palettenbeförderungsvorrichtung 1 an
einer Vorderseite der Bereitschaftsposition Q3 vorgesehen. Die Palettenbeförderungsvorrichtung 1 beinhaltet
eine Schiene 11, die in x-Achsenrichtung entlang einer
Vielzahl der Horizontal-Bearbeitungszentren 2, 2,
--- vorgesehen ist, einen Stapelkran (eine Kranvorrichtung) 12,
der in der Lage ist, sich durch Ausfahren und Einfahren eines Arms
(nicht dargestellt) in z-Achsenrichtung vorzuschieben und zurückzuziehen,
und eine Paletten-Unterbringungsstation 13, die in der
Lage ist, eine Vielzahl von Paletten P, P, --- unterzubringen. Der
Stapelkran 12 kann sich auf der Schiene 11 in
x-Achsenrichtung bewegen, und kann sich durch eine Zylindervorrichtung
(nicht dargestellt) in y-Achsenrichtung bewegen (das heißt
nach oben und unten). Zusätzlich weist der Stapelkran 12 einen
zweiten Positionierstift (nicht dargestellt) auf der passenden Position einer
oberen Seite davon auf, um in ein erstes Stiftloch der Palette P
eingesetzt zu werden.
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Ferner
ist die Paletten-Unterbringungsstation 13 weiter entfernt
auf der Vorderseite vorgesehen als die Schiene 11. Zwischen
der Bereitschaftsposition Q3 und der Schiene 11 ist die
Zwischenstation 14, die zum zeitweisen Anordnen der Palette
P dient, wenn die Palette P zwischen der Bereitschaftsposition Q3
und dem Stapelkran 12 transferiert wird, benachbart zu
dem Horizontal-Bearbeitungszentrum 2 vorgesehen. Die Zwischenstation 14 wird
mit Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist
eine perspektivische Ansicht der Zwischenstation 14 und 5 ist
eine Vorderansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, bei dem
die Palette P durch die Beförderungsplatte 22 zu
der Zwischenstation 14 befördert wird.
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Die
Zwischenstation 14 beinhaltet ein Bett 31, das
fest auf einem Fabrikboden befestigt ist, und ein Trageteil, das
in Vorderansicht eine C-Form aufweist (eine Öffnung befindet
sich in der Aufwärtssrichtung), die an einem oberen Teil
des Betts 31, vorgesehen ist. Das Trageteil beinhaltet
ein Paar von Tragewän den 33 und 33 auf
einer plattenförmigen Auflageplatte 32, und die
Tragewände 33 und 33 sind derart vorgesehen,
dass sie vorstehen und sich in z-Achsenrichtung erstrecken. Die
Tragewände 33 und 33 weisen bezüglich
einer horizontalen Breite der Beförderungsplatte 22 ungefähr
gleiche horizontale Abstände auf. Eine Vielzahl von Gleitstücken 38, 38,
die parallel zur z-Achsenrichtung an gegenüberliegenden
Seiten jeder Tragewand angeordnet sind, tragen die Beförderungsplatte 22,
um ein horizontales Bewegen der Beförderungsplatte 22 zu
ermöglichen. Zusätzlich wird ein Einführraum
S für den Stapelkran 12 oder die Beförderungsplatte 22 zwischen den
Tragewänden 33 und 33 ausgebildet, und
die Höhe, die zwischen den Gleitstücken 38 und
der Auflageplatte 22 vorgesehen ist, wird derart eingestellt, dass
sie für das Einführen des Stapelkrans 12 ausreichend
ist.
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Ferner
ist ein Hebearm 35 an einer Außenseite jeder Tragewand 33 vorgesehen
(bei der die gegenüberliegende Seite eine Innenseite ist),
um durch die Hebevorrichtung 34, die an einem unteren Teil
der Auflageplatte 32 des Betts 31 vorgesehen ist,
hochgehoben und abgesenkt zu werden. Eine obere Oberfläche
jedes Hebearms 35 wird wie eine lange horizontale Oberfläche,
die sich in z-Achsenrichtung erstreckt, ausgeformt. Die dritten
Positionierstifte 36 und 36, die in der Lage sind,
in ein zweites Stiftloch der Palette P eingesetzt zu werden, stehen
von einem Vorderteil und einem Hinterteil des horizontalen Oberflächenteils
aufwärts vor. Darüber hinaus werden die Hebearme 35 und 35 an
der rechten und linken Seite derart gesteuert, um während
der Synchronisierung der beiden hochgehoben und abgesenkt zu werden.
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Anschließend
wird ein Transfer der Palette P unter Verwendung der Zwischenstation 14,
die den oben beschriebenen Aufbau aufweist, mit Bezugnahme auf die 6A bis 6J beschrieben. 6A bis 6J sind
schematische Ansichten, um den Transfer der Palette P zwischen dem
Horizontal-Bearbeitungszentrum 2 und dem Stapelkran 12 zu
veranschaulichen.
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Die
Palette P wird zu der bearbeitungsseitigen Position Q2 bewegt, um
durch einen der beiden Halteteile 7 des Palettenaustauscharms 6 gehalten zu
werden, wenn das Bearbeiten eines Werkstücks auf der Palette
P in der Bearbeitungsposition Q1 beendet ist. Dann wird der Palettenaustauscharm 6 hochgehoben
und um 180° gedreht, so dass die Palette P, die in der
bearbeitungsseitigen Position Q2 ein bearbeitetes Werkstück
darauf aufweist, mit einer Palette, die in der Bereitschaftsposition
Q3 ein unbearbeitetes Werkstück aufweist, ausgetauscht
wird. Dann wird der Palettenaustauscharm 6 abgesenkt und
eine Position jeder Palette in jeder Position wird erfasst (6A).
Die Palette P wird in der Bereitschaftsposition Q3 durch Einsetzen
jedes ersten Positionierstifts 27 in jedes erste Stiftloch
der Palette P positioniert.
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Dann
wird der Beförderungsplatten-Positionierstift 26 abgesenkt,
so dass er von dem Beförderungsplatten-Positionierloch 28 entfernt
wird, und die Beförderungsplatte 22 wird in der
Bereitschaftsposition Q3 gelöst. Dann werden der erste
Zylinder 23 und der zweite Zylinder 24 in dieser
Reihenfolge ausgefahren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Palette P
mit der Beförderungsplatte 22 auf den rollenden
Gleitstücken 25, 25, --- vorgeschoben,
und auf die Seite der Zwischenstation 14 transportiert
(6B). Andererseits tragen in der Zwischenstation 14 die
Gleitstücke 38, 38 die Beförderungsplatte 22 von
unten, so dass die Beförderungsplatte 22 zu der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 bewegt wird.
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Die
Hebevorrichtung 34 wird derart betrieben, um die Hebearme 35 und 35 hochzuheben,
so dass die Palette P bis zu der Position hochgehoben wird, bei
der die Palette P gelöst ist, wenn die Palette P in der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 positioniert wird. Mit anderen Worten wird die Palette P bis zur
Position hochgehoben, bei der die ersten Positionierstifte 27, 27,
--der Beförderungsplatte 22 von den ersten Stiftlöchern
der Pa lette P entfernt sind (6C). Dadurch
wird die Palette P von der Beförderungsplatte 22 zu
der Zwischenstation 14 transferiert. Hier werden die dritten
Positionierstifte 36 und 36, die auf einer oberen
Seite jedes Hebearms 35 vorgesehen sind, in die zweiten
Stiftlöcher der Palette P eingesetzt, und die Palette P
wird auf den Hebearmen 35 und 35 positioniert.
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Nachdem
die Beförderungsplatte 22 in Richtung der Seite
der Bereitschaftsposition Q3 zurückgezogen wurde (6D),
wird der Stapelkran 12, der auf der Schiene 11 in
einer Vorwärts-Richtung der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 bereit stand, rückwärts vorgeschoben, um in
den Einführraum S auf der unteren Seite der Palette P einzutreten.
Dann wird der Stapelkran 12 in der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 hochgehoben, wobei die Palette P, die durch die Hebearme 35 und 35 getragen
wird, weiter bis zum Lösen der Positionierung durch die dritten
Positionierstifte 36, 36, --- und die zweiten Stiftlöcher
hochgehoben wird. Dann wird die Palette P von der Zwischenstation 14 zum
Stapelkran 12 transferiert. Zu diesem Zeitpunkt wird der
zweite Positionierstift des Stapelkrans 12 in das erste
Stiftloch der Palette P eingefügt und folglich wird die
Palette P auf dem Stapelkran 12 positioniert.
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Der
Stapelkran 12 wird vorgeschoben und aus dem Einführraum
S zurückgezogen (6E), wenn
die Palette P durch den Stapelkran 12 gelagert wird.
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Dann
bewegt sich der Stapelkran 12 zu der Paletten-Unterbringungsstation 13 und
tauscht die Palette P, auf der ein bearbeitetes Werkstück
angeordnet ist, mit einer neuen Palette P, auf der ein unbearbeitetes
Werkstück angeordnet ist, aus und kehrt zu einer Position
in der Vorwärts-Richtung der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 zurück. Dann wird der Stapelkran 12 rückwärts
vorgeschoben und tritt in den Einführraum S der Zwischenstation 14 ein.
Ferner wird der Stapelkran 12 abgesenkt, und die neue Palette
P wird in dem hochgehobenen Zustand zu den Hebearmen 35 und 35 transferiert
(das heißt, die neue Palette P wird in der Übergang-Anordnungs-Position
Q4 positioniert), und dann wird der Stapelkran 12 vorgeschoben
und aus dem Einführraum S zurückgezogen (6F).
Darüber hinaus wird das Positionieren/Lösen durch
jeden Positionierstift und Positionierloch, ähnlich wie
oben beschrieben, ausgeführt, wenn die Palette P von dem
Stapelkran 12 zu der Zwischenstation 14 transferiert
wird. Ferner wird dieses Positionieren/Lösen auch ähnlich ausgeführt,
wenn die Palette P zwischen der Zwischenstation 14 und
der Beförderungsplatte 22 transferiert wird.
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Der
erste Zylinder 23 und der zweite Zylinder 24 fahren
erneut aus, so dass die Beförderungsplatte 22 in
die Zwischenstation 14 bewegt wird (6G), wenn
der Stapelkran 12 aus dem Einführraum S zurückgezogen
wird. Dann wird die Hebevorrichtung 34 derart betrieben,
um die Hebearme 35 und 35 abzusenken, und dann
wird die neue Palette P zu der Beförderungsplatte 22 (6H)
transferiert. Ferner werden der erste Zylinder 23 und der
zweite Zylinder 24 eingefahren, um die Beförderungsplatte 22 zurückzuziehen,
und der Beförderungsplatten-Positionierstift 26 wird
hochgehoben und in das Beförderungsplatten-Positionierloch 28 eingesetzt,
so dass die Beförderungsplatte 22 (das heißt
eine neue Palette P) in der Bereitschaftsposition Q3 positioniert
wird (6I). Dann steht die neue Palette
P in der Bereitschaftsposition Q3 bereit, bis in der Bearbeitungsposition
das Bearbeiten eines Werkstücks auf der Palette P beendet
wird, und die Palette wird durch Drehen des Palettenaustauscharms 6 ausgetauscht,
wenn das Bearbeiten beendet ist (6J).
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Wie
oben beschrieben wird eine Palette P unter Verwendung der Zwischenstation 14 transferiert.
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Gemäß dem
oben beschriebenen Transferaufbau einer Palette ist die Zwischenstation 14 zwischen
dem Stapelkran 12 und der Bereitschaftsposition Q3 vorgesehen,
und die Zwischenstation 14 wird zum Transfer der Palette
P als Übergang-Anordnungs-Position Q4 verwendet.
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Folglich
kann die Ausfahr- und Einfahrlänge eines Arms des Stapelkrans 12 in
z-Richtung verkürzt werden. Ferner ist es nicht notwendig,
das Gewicht eines auf die Palette angeordneten Werkstücks zu
beschränken, und es ist nicht notwendig, die Stapelkrangröße
zu vergrößern. Deswegen hat das System eine höhere
Flexibilität und kann mit dem vorliegenden Stapelkran 12 ausgebildet
werden.
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Ferner
wird die Zwischenstation 14 benachbart zu dem Horizontal-Bearbeitungszentrum 2 vorgesehen,
und die Beförderungsplatte 22 wird durch die Gleitstücke 38, 38,
--- getragen, um der Beförderungsplatte 22 eine
horizontale Bewegung zu ermöglichen. Deswegen können
die Beförderungsplatte 22, der erste Zylinder 23 und
der zweite Zylinder 24 durch das Gewicht des Werkstücks
nicht verformt werden, wenn sich die Beförderungsplatte 22 von
der Bereitschaftsposition Q3 zu der Zwischenstation 14 vorschiebt,
und folglich kann dieses System in geeigneter Weise für
ein größeres Werkstück verwendet werden.
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Ferner
beinhaltet die Zwischenstation 14 die Hebevorrichtung 34 und
die Hebearme 35 und 35, durch die die Palette
P zwischen der Beförderungsplatte 22 und der Zwischenstation 14 transferiert wird.
Deswegen ist es nicht notwendig, eine Antriebsvorrichtung vorzusehen,
um die Beförderungsplatte 22 auf die Seite der
Bereitschaftsstation 21 hochzuheben, und folglich kann
ein Aufbau auf der Seite der Bereitschaftsstation 21 vereinfacht
werden. Die Palette P kann in der Ausführungsform gleichmäßiger und
stabiler transferiert werden als bei einem Aufbau, bei dem die Palette
P durch Auf- und Abbewegen der Beförderungsplatte 22 transferiert
wird, wenn das Gewicht eines Werkstücks groß ist.
Ferner kann, wenn der Stapelkran in den Einführraum S eingeführt wird,
ein größerer Einführraum unterhalb der
Palette erhalten werden, da der erste Zylinder 23 und der zweite
Zylin der 24 auf der Seite des Horizontal-Bearbeitungszentrums 2 vorgesehen
sind, wobei die Palette P durch die Hebearme 35 und 35 hochgehoben und
getragen wird, wenn der Stapelkran 12 in den Einführraum
S eingeführt wird, und die Beförderungsplatte 22 wird
zu diesem Zeitpunkt auf die Seite des Horizontal-Bearbeitungszentrums 2 zurückgezogen.
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Darüber
hinaus werden die ersten Positionierstifte 27, 27,
--zum Positionieren einer Palette P auf der Beförderungsplatte 22 und
die zweiten Positionierstifte zum Positionieren der Palette P auf
dem Stapelkran 12 in die ersten Stiftlöcher der
Palette P eingesetzt. Ferner werden die Austausch-Übergang-Positionierstifte
zum Positionieren der Palette P an dem Halteteil 7 des
Palettenaustauscharms 6 und die dritten Positionierstifte 36 und 36 zum
Positionieren der Palette P an jedem Hebearm 35 in die zweiten
Stiftlöcher der Palette P eingesetzt. Das heißt,
dass die ersten Stiftlöcher und die zweiten Stiftlöcher
mit einer Vielzahl von Positionierstiften geteilt werden. Deswegen
kann die Positionierung der Palette P effizient sein, und ein Aufbau
der Palette vereinfacht werden, was in einer Kostenreduzierung resultiert.
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Darüber
hinaus ist ein Transferaufbau einer Palette gemäß der
vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt. Der Aufbau gemäß einer Werkzeugmaschine,
einer Bereitschaftsstation, einer Zwischenstation und einer Palettenbeförderungsvorrichtung
können geeignet in Abhängigkeit der Notwendigkeit
innerhalb eines Bereichs, der nicht von der Aufgabe der vorliegenden
Erfindung abweicht, abgeändert werden.
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Zum
Beispiel sind in der oben beschriebenen Ausführungsform
zwei Arten von Stiftlöchern auf der Seite der Palette P
vorgesehen. Jedoch können drei Arten von Stiftlöchern
derart verwendet werden, so dass nur der erste Positionierstift
und der zweite Positionierstift mit den gemeinsamen Stiftlöchern
geteilt wird. Weitere Stifte können auf der Seite der Palette P vorgesehen
werden, während Stiftlöcher auf den Seiten einer
Beförderungsplatte, einer Zwischenstation und eines Stapelkrans
vorgesehen werden können.
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Ferner
kann die Ausfahr- und Einfahrlänge eines Stapelkrans strukturell
nicht verkürzt werden, sofern keine Zwischenstation vorgesehen
wird und folglich ist ein Transferaufbau der vorliegenden Erfindung
besonders nützlich, wenn, wie oben beschrieben, eine Werkzeugmaschine
verwendet wird, bei der ein Drehpunkt von einer Drehachse abweicht.
Jedoch kann der Aufbau natürlich auf eine Werkzeugmaschine
angewendet werden, bei der eine Drehwelle eines Palettenaustauscharms
auf einer Spindelachse einer Hauptspindel vorgesehen ist, und eine Werkzeugmaschine
keinen Palettenaustauscharm aufweist.
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Ferner
kann eine Bearbeitungsposition und eine Bereitschaftsposition auf
einer Vorrichtungsseite angeordnet werden, und ein Stapelkran und
eine Paletten-Unterbringungsstation können parallel zur z-Achse
angeordnet werden. Zusätzlich kann eine Palette nicht nur
durch Auf- und Abbewegen eines Stapelkrans sondern auch durch Auf-
und Abbewegen der Hebearme zwischen einer Zwischenstation und einem
Stapelkran transferiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-340673 [0004]
- - JP 1986-33416 [0004]